CRISPR-Cas9 ha transformado el mejoramiento genético de los cultivos, pero su dependencia de secuencias específicas de motivos adyacentes al protoespaciador (PAM) limita el alcance y la eficiencia de la edición.
por la Academia China de Ciencias
En la soja, una fuente fundamental de proteínas y aceite, estas limitaciones obstaculizan el desarrollo de variedades de alta calidad y alto rendimiento.
A medida que los métodos de mejoramiento convencionales luchan por mantener el ritmo de la demanda, existe una necesidad apremiante de herramientas avanzadas de edición del genoma que eviten las barreras relacionadas con PAM, liberando así todo el potencial de mejoras genéticas precisas en la soja.
El estudio, dirigido por investigadores del Instituto de Geografía y Agroecología del Nordeste de la Academia China de Ciencias, y publicado en Horticulture Research , presenta un sistema de edición sin PAM basado en CRISPR-SpRY que evita con éxito las limitaciones de la edición genómica tradicional.
Este avance permite una aplicación más amplia en el mejoramiento de cultivos, mejorando la eficiencia y precisión de las modificaciones genéticas en el mejoramiento de la soja.
Los investigadores desarrollaron un novedoso sistema de edición basado en la proteína SpRY que elimina la necesidad de secuencias PAM específicas y se centra en genes agronómicos clave como GmLOX y GmFAD2-1A/B. El estudio demostró que SpRY podía lograr mutaciones precisas en sitios previamente inalcanzables en el genoma de la soja.
Además, la introducción de editores de bases basados en SpRY permitió conversiones de citosina a timina y de adenina a guanina, lo que mejoró la precisión de la edición. La alta eficiencia de SpRY en múltiples loci amplía el panorama de la edición del genoma de la soja y proporciona una herramienta sólida para el mejoramiento molecular y la genómica funcional.
El Dr. Xianzhong Feng, autor principal, señaló: «El sistema SpRY representa un avance fundamental en la edición del genoma de los cultivos. Al eliminar la necesidad restrictiva de secuencias PAM, podemos apuntar a sitios que antes eran inaccesibles, lo que aumenta significativamente la precisión y la flexibilidad en el mejoramiento. Esta tecnología está lista para revolucionar el mejoramiento genético de la soja y brindar nuevos recursos de mejoramiento».
El sistema de edición genómica SpRY tiene implicaciones prometedoras para la investigación genética y el mejoramiento de la soja , ya que permite acelerar el desarrollo de variedades de alto rendimiento y calidad superior. Su capacidad para la edición de bases amplía la investigación genómica funcional , lo que permite realizar modificaciones precisas para mejorar los rasgos agronómicos.
Más allá de la soja, esta tecnología puede adaptarse a otros cultivos, contribuyendo a la agricultura sostenible y a la seguridad alimentaria mundial.
Más información: Xiao Chen et al, Advancing PAM-less genome editing in soybean using CRISPR-SpRY, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae160
