Development of a transgene-free genome editing tool for clonally propagated fruit crops - TARGET - 2022J83KA8
Progetto Il miglioramento genetico delle piante tramite le biotecnologie è al centro degli sforzi per la sostenibilità ambientale, la sintesi di prodotti naturali per i farmaci e l'ingegnerizzazione delle colture agricole per soddisfare le esigenze di una popolazione in crescita in un clima globale in continua evoluzione. I recenti progressi degli strumenti di genome-editing hanno rivoluzionato le capacità dei ricercatori di studiare e modificare geneticamente i sistemi viventi. Tuttavia, l'ingegneria genetica delle piante e dei loro plastidi è rimasta una sfida a causa delle numerose barriere fisiche che devono essere superate per l'editing dei tessuti adulti. I nanomateriali e le nanobolle sono molto promettenti per far progredire le nostre conoscenze e gli strumenti per l'editing del genoma, in particolare nel settore vegetale. La barriera fisica rappresentata dalla parete cellulare ha limitato la facilità e l’efficienza con cui le biomolecole esogene possono essere somministrate alle piante. Le tecniche attuali soffrono di limitazioni per la bassa efficienza di trasformazione e rigenerazione in molte specie ospiti, la tossicità e l’inevitabile integrazione del DNA nel genoma dell'ospite. Il progetto TARGET utilizzerà e svilupperà piattaforme di nanoparticelle e nanobolle (utilizzate nel campo della farmacologia umana per per veicolare farmaci) per consentire l'innesto elettrostatico di biomolecole di ingegneria genomica, che saranno sfruttate per trasformare geneticamente tessuti vegetali adulti. In questo progetto vorremmo (i) utilizzare e sviluppare nanoparticelle che trasportino attraverso le membrane cellulari delle piante proteine e DNA. (ii) Identificare nanoparticelle o nanobolle altamente efficienti per il trasferimento nelle cellule vegetali, ed utilizzare tali nanoparticelle per trasferire DNA, RNA e Cas9-gRNA RNP in differenti matrici vegetali, quali calli, embrioni somatici, meristemi o protoplasti di specie di piante da frutto.