MUTATE
CROPS OF THE FUTURE


Entwicklung effizienter Methoden zur Transfektion von Meganukleasen unter Vermeidung der Integration von Fremd-DNA

Koordinator: Frau Dr. Gundula Noll – (Institut)

Projektbeschreibung

Die gezielte Modifikation von Nutzpflanzen, gerade im Hinblick auf die wachsende Ressourcenknappheit, einhergehend mit einer stetig wachsenden Bevölkerung, ist sicherlich eine der größten Herausforderungen der modernen, molekularen Pflanzenzüchtung. Die mangelnde Akzeptanz gentechnisch modifizierter Pflanzen in der Bevölkerung macht die Erforschung und Weiterentwicklung von Transformationsmethoden unabdingbar, die das Einbringen von Fremd-DNA in die Pflanzenzelle vermeiden und trotzdem die Anwendung innovativer Methoden wie Genome Editing mittels sequenzspezifischer Meganukleasen wie dem CRISPR/Cas-System erlauben.

Basierend auf dieser Grundidee beinhaltet »MUTATE« die Entwicklung effizienter Methoden zur physikalischen (Mikroinjektion), chemischen (Nanopartikel) und biologischen Transfektion (virus induced genome editing) von Pflanzenzellen, ohne die Integration von Fremd-DNA. Hierbei liegt der Fokus auf dem Einbringen von Meganukleasen (als Ribonukleoproteinkomplexe) in regenerative Gewebe der Pflanze, wie beispielsweise Pollen, wodurch die direkte Veränderung der Keimbahn ermöglicht wird. Dabei sollen Aspekte wie DNA-freie Transfertechniken, Genotyp-unabhängige und Gewebekultur-freie Anwendbarkeit dieser Methoden im Vordergrund stehen. Da es sich bei »MUTATE« um eine methodische Machbarkeitsstudie handelt, werden die initialen Experimente an Tabak als Modellpflanze durchgeführt und anschließend ihre Übertragbarkeit auf Nutzpflanzen wie bspw. Raps und Buchweizen überprüft.


MUTATE
Development of Methods for Meganuclease Transfection without Transgene Integration

Coordinator: Frau Dr. Gundula Noll – (Institut)

Project description

The targeted modification of crop plants is certainly the greatest challenge for modern, molecular plant breeding in face of a constantly growing population and depleting resources. Limited acceptance by the general public of genetically modified plants are cause for the crucial need to research and further development of transformation methods that circumvent the integration of foreign DNA into the plant cell, while still enabling the application of innovative genome editing methods such as the sequence-specific meganucleases of the CRISPR/Cas-system.

Based on that idea, »MUTATE« encompasses the development of efficient methods for the physical (microinjection), chemical (nanoparticles) and biological (virus induced gene editing) transfection of plant cells without foreign DNA integration. »MUTATE« focuses on the integration of meganucleases (as ribonucleoprotein complex) into regenerative plant tissue, e.g. pollen, to directly facilitate manipulation of the germline. In that process, aspects, such as gene-free transfer techniques and the genotype-independent and tissue-culture free applicability should be emphasised. As »MUTATE« is a feasibility study, the initial experiments will be conducted on the model plant tobacco and subsequently the transferability to crop plants, such as rapeseed and buckwheat, will be tested.

Projektpartner

Frau Dr. Gundula Noll

Westfälische Wilhelms-Universität Münster


Schlossplatz 2

48149 Münster


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