CRISPR/Cas9 Mutagenesis through Introducing a Nanoparticle Complex Made of a Cationic Polymer and Nucleic Acids into Maize Protoplasts
Int. J. Mol. Sci. 2023, 24(22),
16137; https://doi.org/10.3390/ijms242216137

Jelenleg a célzott génmutagenezis egyre nagyobb figyelmet kap a növénykutatásban és a növénytermesztés fejlesztésében. A siker nagyban függ a génszerkesztő komponensek hatékony bejuttatásától a növényi sejtekbe. Ebben a tanulmányban a kationos polimer, a poly(2-hidroxipropilén-iminnel) (PHPI) történő plazmid-DNS vagy fluoreszcensen jelölt egyszálú oligonukleotidok (Cy3 vagy 6-FAM) kukorica protoplasztokba juttatását optimalizálták. A GFP-plazmid és Cy3-oligonukleotidok együttes bejuttatása a citoplazmába és a sejtmagba történő GFP-felhalmozódást, valamint az oligonukleotidok preferenciális nukleáris lokalizációját eredményezte. Bemutatták továbbá a nanorészecske komplexek (polyplexek) alkalmazását CRISPR/Cas9 szerkesztéshez, ahol a pFGC-pcoCas9 és pZmU3-gRNA plazmidok PHPI-polimerrel komplexálva EGFP gén kiütését eredményezték transzgénikus kukorica protoplasztokban. Több szerkesztett mikrocallust azonosítottak GFP-jel hiánya alapján, és a több bázis- és egybázis-deleciókat Sanger-szekvenálással igazolták. Az eredmények alátámasztják a PHPI kationos polimer alkalmazhatóságát növényi protoplaszt alapú génszerkesztési módszerekben.