El mejoramiento genético moderno está entrando en una nueva era de diseño genómico, liderada por tecnologías de edición genómica como herramientas principales para la modificación genómica selectiva.
por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias
En una reseña publicada en Nature Reviews Genetics , el Dr. Gao Caixia del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China describió el progreso actual de la innovación técnica en herramientas de edición, el desarrollo de métodos de administración superiores y su Aplicaciones avanzadas en el mejoramiento de cultivos.
Las tecnologías específicas de modificación del genoma han revolucionado los métodos de mejoramiento de cultivos y mejorado significativamente la eficiencia del mejoramiento. Comprender los principios básicos de las herramientas de modificación genómica dirigida y las estrategias iterativas involucradas en su empleo es esencial para su aplicación en la mejora de cultivos.
En esta revisión, el equipo de Gao introdujo sistemáticamente varias herramientas de edición del genoma, que van desde la edición de una sola base hasta la manipulación de fragmentos de ADN que superan las kilobases. En particular, el equipo se centró en resumir los últimos avances en tecnologías precisas de edición del genoma, incluida la edición base, la edición principal y herramientas de manipulación precisa para grandes fragmentos de ADN. Se espera que estas herramientas de precisión se conviertan en tecnologías fundamentales fundamentales para futuras aplicaciones de mejoramiento e investigación de cultivos.
Tradicionalmente, el mejoramiento genético de los cultivos se ha visto limitado no sólo por la precisión y la escala de las herramientas de manipulación genética, sino también por desafíos como la baja eficiencia de la entrega y regeneración de las células vegetales. Esta revisión describe los métodos de entrega actuales utilizados en la edición del genoma de plantas, con énfasis en técnicas que evitan la necesidad de cultivo de tejidos o integración de transgenes, ayudando así a superar los obstáculos en la entrega.
Los investigadores presentaron una visión general completa del papel transformador de las herramientas de modificación específica del genoma en el mejoramiento de cultivos moderno, desde la generación de nuevos alelos de élite hasta la revolucionar las tecnologías de mejoramiento de cultivos. También señalaron que el desarrollo futuro y las posibles aplicaciones de herramientas específicas de modificación del genoma son muy anticipados en el mejoramiento de cultivos.
El equipo de Gao también propuso posibles direcciones futuras para la investigación de la edición del genoma, imaginó varios escenarios para una modificación específica y precisa de los genomas de las plantas y discutió los posibles desafíos en la aplicación de cultivos editados con el genoma. Estos conocimientos contribuirán a nuevas perspectivas y consideraciones para la futura aplicación de tecnologías específicas de modificación del genoma en el mejoramiento de cultivos.
Más información: Boshu Li et al, Herramientas de modificación del genoma dirigidas y sus aplicaciones avanzadas en el mejoramiento de cultivos, Nature Reviews Genetics (2024). DOI: 10.1038/s41576-024-00720-2
