Glossaire sur l'édition du génome

Méthode par laquelle un plasmide contenant une solution d'Agrobacterium tumefaciens est infiltré dans le tissu végétal (principalement des feuilles) afin d'induire une expression élevée et transitoire d'ADNt.

Gène d'une plante sexuellement compatible

Intégration aléatoire d'un cisgène dans une localisation anormale du génome de la plante

Le remplacement ou l'ajout (dû à une variation naturelle de présence / absence) d'un cisgène / allèle à l'emplacement d'origine dans le génome.

Un système immunitaire adaptatif de bactéries et d'archaea, utilisé comme méthode d'édition du génome. CRISPR (Réponses palindromiques courtes régulièrement groupées et régulièrement espacées) décrit un segment du génome de l'hôte contenant des séquences répétitives et un segment de séquence spécial d'ADN viral (appelé spacer). Les protéines associées à CRISPR utilisent ces séquences spécifiques pour la localisation moléculaire, afin de protéger la cellule en trouvant et en détruisant l'ADN viral.

Une protéine (endonucléase) dans le système immunitaire bactérien basé sur CRISPR, utilisée pour l'édition du génome. Cpf1 utilise une molécule d'ARN pour localiser l'ADN complémentaire (ARN guide) et le cliver, ce qui entraîne une rupture du double brin. Par rapport à Cas9, Cpf1 a une séquence PAM légèrement différente et un schéma de clivage différent.

Une protéine (endonucléase) dans le système immunitaire bactérien basé sur CRISPR, utilisée pour l'édition du génome. Cas9 utilise une molécule d'ARN pour localiser l'ADN complémentaire (ARN guide) et le cliver, ce qui entraîne une rupture du double brin. Dans la défense immunitaire à médiation CRISPR, le clivage de l'ADN viral empêche l'infection de la cellule hôte.

Protéine (endonucléase) qui a été liée aux domaines de liaison à l’ADN (ZF) ou à l’acteur de type activateur de la transcription (TALE). FokI ne coupe qu'un seul brin d'ADN (rupture d'un seul brin); Par conséquent, une paire de ZFN ou de TALEN est nécessaire pour effectuer des coupures à double brin. Les domaines de clivage FokI ont également été fusionnés avec Cas9 désactivé par la nucléase (dCas9, d = déficient). La présence d'un dimère est donc également nécessaire pour rompre le double brin.

Le terme inclut plusieurs nouvelles méthodes caractérisées par des similitudes spécifiques. Ce sont les cassures double-brin ciblées et localisées qui sont induites dans l'ADN. En raison du mécanisme imprécis de réparation de l'ADN (NHEJ: jonction d'extrémité non homologue), la rupture d'un double brin peut entraîner des mutations (InDels, SNP). En présence d'un modèle de réparation (appelé matrice), le mécanisme précis de la recombinaison homologue (HR) peut être utilisé pour mettre en œuvre des modifications spécifiques de l'ADN ou pour insérer des gènes entiers. Les méthodes regroupées sous ce terme sont CRISPR / CA, TALEN, ZFN, méganucléases et ODM.

De courts segments d'ARN qui guident l'enzyme de clivage de l'ADN (endonucléase) vers l'emplacement cible dans le génome. Les ARNg contiennent le site correspondant à la séquence cible (généralement 20 bases) et un segment qui interagit avec l'endonucléase (par exemple, Cas9).

Mécanisme de réparation de la cellule pour les ruptures de brin d’ADN, qui consiste en un segment d’ADN de donneur homologue (servant de matrice de réparation) «patchant» l’ADN. L'ADN du donneur doit présenter des similitudes majeures avec les sites de clivage de l'ADN dans ses séquences (homologies) pour pouvoir être inséré. HR est une réparation plus précise que NHEJ. Lors de l'édition du génome, l'ADN du donneur est conçu et inséré de manière ciblée; par conséquent, il pourrait potentiellement remplacer un gène pathologique par une copie saine.

Abréviation pour insertion et / ou suppression. Décrit l’élimination ou l’introduction aléatoire de nucléotides dans la séquence d’ADN. Les infidèles se produisent lorsque des cassures double brin se produisent dans l'ADN, qui sont réparées de manière imprécise par NHEJ. Cela conduit souvent au déplacement du cadre de lecture ouvert et / ou à la création de codons d'arrêt prématurés et donc à une rupture du gène.

Toute nouvelle combinaison de gènes et d'éléments régulateurs du même type ou de plantes sexuellement compatibles, qui sont recombinés à l'extérieur de l'organisme et introduits dans le génome de la plante, où ils peuvent être transmis.

Processus conduisant à des mutations dans la séquence d'ADN.

Changement dans la séquence d'ADN d'un organisme. Le changement peut être faible (SNP, small InDels), inclure des milliers de paires de bases (insertions, délétions, translocations, substitution) ou affecter des chromosomes entiers.

Il s’agit d’un terme générique désignant de nouvelles méthodes de sélection végétale qui entraînent des modifications et une variabilité très précises des plantes. Cette précision et cette efficacité les distinguent des méthodes de sélection conventionnelles telles que le croisement, la sélection et la mutagenèse traditionnelle utilisant des produits chimiques ou des radiations. Ce terme comprend: agroinfiltration, cisgénèse, CRISPR / Cas, greffage, ODM (mutagenèse dirigée par oligo), RdDM (méthylation de l’ADN ARN-dépendant), reproduction inverse, TALEN et ZFN (nucléases à doigt de zinc).

Mécanisme de réparation de l'ADN de la cellule qui fonctionne en reliant les extrémités libres après la rupture d'un brin d'ADN. Par rapport à la recombinaison homologue, ce mécanisme est imprécis et conduit souvent à une inclusion ou à une élimination aléatoire des nucléotides autour du site de la rupture, ce qui entraîne des insertions ou des délétions dans le code génétique.

Conséquence directe ou indirecte, par inadvertance, à court ou à long terme, d'un effet sur un organisme, qui diffère de l'objectif recherché - par exemple, lorsqu’une nucléase d’édition de génome coupe un ADN sur un site aléatoire, "non ciblé", semblable au site cible prévu.

Méthode d'édition du génome par laquelle un oligonucléotide, généralement d'une longueur de 20 à 100 nucléotides, est utilisé pour effectuer un échange de nucléotide unique dans le génome de la plante. Outre une paire de bases modifiée, l'oligonucléotide est identique (homologue) à la séquence cible dans le génome de la plante.

Ce terme inclut des innovations telles que le séquençage du génome, les omiques et les méthodes permettant d’élargir la variation génétique. Ils contribuent à accroître nos connaissances dans le domaine de la génétique des plantes, de la physiologie et des interactions plantes-agents pathogènes. Les méthodes de ce terme générique aident les obtenteurs à découvrir et à comprendre les caractéristiques importantes de la sélection et à atteindre leurs objectifs de sélection plus rapidement et plus efficacement.

Séquence nucléotidique courte qui doit être présente directement à côté de la séquence cible de l'ADN afin que Cas9 ou Cpf1 puissent se lier et cliver. L'absence de PAM dans le génome de l'hôte empêche le clivage de la zone CRISPR.

Créée en réunissant au moins deux molécules d'acide nucléique à l'extérieur de l'organisme, qui sont ensuite transmises après leur inclusion dans l'organisme (voir BVL, 2017; EFSA, 2015; NIH, 2016).

Suppression de la recombinaison au moyen d'un transgène inclus (à base d'ARNi) pour générer des plantes haploïdes doublées entièrement homozygotes pour la sélection hybride. Les plantes résultantes ne portent plus le transgène.

Désactivation induite par le RdDM (par exemple, la réduction génique de la transcription) de gènes cibles par la méthylation de séquences promotrices. Pour induire RdDM, des constructions à base d'ARNi sont utilisées pour inclure des séquences dans les cellules, qui codent pour un ARN de manière homologue à la région promotrice souhaitée.

Méthodes par lesquelles les modifications obtenues sont créées par des mutations aléatoires (délétions, insertions ou SNP), à la suite d'un mécanisme de réparation de l'ADN imprécis (NHEJ).

Dans le cas de SDN-2, un modèle de réparation (modèle) est inséré dans la cellule, ce qui induit de petits changements spécifiques via le mécanisme précis de la recombinaison homologue (HR).

Dans le cas de SDN-3, la réparation des ruptures à double brin par recombinaison homologue en liaison avec une molécule d'ADN insérée (matrice) est utilisée pour intégrer ou échanger des gènes et / ou des éléments régulateurs (par exemple, des variants alléliques).

Échange d'un seul nucléotide dans la séquence d'ADN.

Méthodes qui induisent des cassures double brin à des points spécifiques et définis du génome au moyen d’endonucléases. Le domaine de liaison à l'ADN peut être une protéine ou un ARN. Les méthodes qui entrent dans ce terme générique sont les CRISPR / CA, les TALEN et les ZNF. Le SDN est subdivisé en SDN-1, SDN-2 et SDN-3, en fonction du degré de changement induit.

Méthode d'édition du génome par laquelle un domaine de la protéine reconnaît une séquence d'ADN spécifique et un autre domaine clive cet ADN. Les TALEN consistent en une succession de petits domaines de liaison à l'ADN capables de détecter une séquence d'ADN plus longue. Ce domaine de liaison à l'ADN est fusionné avec une nucléase fokI, qui clive l'ADN.

Intégration stable de l'ADN d'espèces non sexuellement compatibles dans le génome d'une plante.

Méthode d'édition du génome par laquelle un domaine de la protéine reconnaît une séquence d'ADN spécifique et un autre domaine clive cet ADN. Les ZNF consistent en une succession de petits domaines de liaison à l'ADN capables de détecter une séquence d'ADN plus longue. Ce domaine de liaison à l'ADN est fusionné avec une nucléase qui clive l'ADN.