Avanço no melhoramento de culturas através da modificação direcionada do genoma
Perspectivas para tecnologias TGM no melhoramento de culturas. Crédito:Gao Caixia O melhoramento genético moderno está a entrar numa nova era de concepção do genoma, liderada pelas tecnologias de edição do genoma como ferramentas principais para a modificação específica do genoma.
Em uma revisão publicada na Nature Reviews Genetics Gao Caixia, do Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento da Academia Chinesa de Ciências, descreveu o progresso atual da inovação técnica em ferramentas de edição, o desenvolvimento de métodos de entrega superiores, bem como suas aplicações avançadas no melhoramento de culturas.
As tecnologias de modificação do genoma direcionadas revolucionaram os métodos de melhoramento agrícola e melhoraram significativamente a eficiência do melhoramento. Compreender os princípios básicos das ferramentas de modificação do genoma direcionadas e as estratégias iterativas envolvidas na sua utilização é essencial para a sua aplicação no melhoramento das culturas.
Nesta revisão, a equipe de Gao introduziu sistematicamente várias ferramentas de edição de genoma, desde a edição de base única até a manipulação de fragmentos de DNA que excedem quilobases. Em particular, a equipe se concentrou em resumir os últimos avanços em tecnologias precisas de edição de genoma, incluindo edição de base, edição principal e ferramentas de manipulação precisa para grandes fragmentos de DNA. Espera-se que essas ferramentas de precisão se tornem tecnologias fundamentais críticas para futuras pesquisas agrícolas e aplicações de melhoramento.
Tradicionalmente, o melhoramento genético das culturas tem sido limitado não só pela precisão e escala das ferramentas de manipulação genética, mas também por desafios como a baixa eficiência da entrega e regeneração de células vegetais. Esta revisão descreve os atuais métodos de entrega utilizados na edição do genoma vegetal, com ênfase em técnicas que contornam a necessidade de cultura de tecidos ou integração de transgenes, ajudando assim a superar gargalos de entrega.
Os pesquisadores apresentaram uma visão abrangente do papel transformador das ferramentas de modificação do genoma direcionadas no melhoramento de culturas moderno, desde a geração de novos alelos de elite até a revolução das tecnologias de melhoramento de culturas. Eles também observaram que o desenvolvimento futuro e as aplicações potenciais de ferramentas direcionadas de modificação do genoma são altamente antecipados no melhoramento de culturas.
A equipe de Gao também propôs possíveis direções futuras para a pesquisa de edição de genoma, imaginou vários cenários para modificação direcionada e precisa de genomas de plantas e discutiu desafios potenciais na aplicação de culturas editadas por genoma. Esses insights contribuirão para novas perspectivas e considerações para a aplicação futura de tecnologias direcionadas de modificação do genoma no melhoramento de culturas.
