CROPS OF THE FUTURE

CRISPRselect

Identifizierung und Entwicklung von Markergenen für die Transgen-freie Selektion von Pflanzen editiert durch CRISPR/Cas

Koordinator: Prof. Dr. Claus-Peter Witte – Leibniz Universität Hannover

Projektbeschreibung

Die Editierung durch CRISPR/Cas erfordert lediglich eine transiente Aktivität des Editierungssystems und keine stabile Integration ins Genom. Diese ist oft auch unerwünscht, da es bei einigen Pflanzen schwierig ist, das Transgen wieder zu eliminieren. In der pflanzlichen Gewebekultur werden genetisch modifizierte Zellen klassisch über eine Resistenz auf einem Transgen selektiert, so dass sie gegenüber nicht-modifizierten Zellen einen Wachstumsvorteil haben. Wie soll in Zukunft in der Gewebekultur auf effiziente CRISPR/Cas Editierung selektiert werden, wenn es keinen stabil integrierten Selektionsmarker gibt? Bei hoher Anzahl von Genomkopien (Ploidie) in vielen Nutzpflanzen wird das Problem der Selektion noch dringlicher, da möglichst vollständig (in allen Allelen) editierte Individuen erwünscht sind. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, pflanzliche Gene zu identifizieren, die in ihrer dysfunktionalen, mutierten Form eine Selektion von pflanzlichen Zellen in Gegenwart einer (für den Wildtyp toxischen) Chemikalie im Wachstumsmedium erlauben. Die Mutation soll aber keinen Phänotyp im landwirtschaftlichen Kontext der Pflanze verursachen. Solche Markergene können in Multiplex CRISPR/Cas Ansätzen zusammen mit einem gewünschten Zielgen editiert werden. Die
Selektion auf den Marker wird solche Individuen identifizieren, in denen (transient) eine hohe Aktivität des CRISPR-Systems vorlag, und die daher mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Editierung im Zielgen aufweisen. Die Entwicklung transgenfreier Editierungsverfahren ist hingegen nicht Ziel dieses Vorhabens.

(english (Beta))

CRISPRselect
Identification and development of marker genes for the transgene-free selection of plants edited by CRISPR/Cas

Projektbeschreibung (en)

Genome Editing by CRISPR/Cas merely requires a transient activity of the editing system and no stable integration into the genome. Such integration is often not desirable, because for some plants it is difficult to later remove the transgene. In plant tissue culture, genetically modified cells are selected classically using a stably integrated resistance gene to provide a growth advantage over non-modified cells. In the future, how will selection for efficient CRISPR/CAS editing in cell culture work, if there is no stably integrated selection marker? With the high number of genome copies
in many crops the problem of selection becomes even more severe, because it is desirable to generate individuals which are edited completely (in all alleles). The aim of this research is to identify genes, which in their dysfunctional,
mutated form will allow for selection of cells in the presence of a chemical (which is toxic for the wild type). The mutation shall not cause a phenotype in the agricultural context where the crop is grown. Such marker genes can be edited in multiplex CRISPR/Cas approaches together with the target gene. The selection for the marker will identify individuals, which had (transiently) a high activity of the CRISPR system, and which are therefore with higher
probability also edited in the target gene. The development of transgene-free editing technology is however not the aim of this research.

Eckdaten

CROPS OF THE FUTURE

CRISPRselect

Projektlaufzeit

01.08.2018 - 31.07.2020

Förderkennzeichen

031B0540

Fördersumme

Öffentlich: 414.454,00 €
Privat: 0,00 €
Gesamt: 414.454,00 €
Herr Prof. Dr. Claus-Peter Witte
E-Mail-Kontakt
Leibniz Universität Hannover

Herrenhäuser Straße 2
30419 Hannover
Deutschland
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