CRISPR–Cas9-mediated editing of starch branching enzymes results in altered starch structure in <i>Brassica napus</i>
Notice bibliographique
Résumé
Starch branching enzymes (SBEs) are one of the major classes of enzymes that catalyze starch biosynthesis in plants. Here, we utilized the clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR associated protein 9 (CRISPR-Cas9)-mediated gene editing system to investigate the effects of SBE mutation on starch structure and turnover in the oilseed crop Brassica napus. Multiple single-guide RNA (sgRNA) expression cassettes were assembled into a binary vector and two rounds of transformation were employed to edit all six BnaSBE genes. All mutations were heterozygous monoallelic or biallelic, and no chimeric mutations were detected from a total of 216 editing events. Previously unannotated gene duplication events associated with two BnaSBE genes were characterized through analysis of DNA sequencing chromatograms, reflecting the complexity of genetic information in B. napus. Five Cas9-free homozygous mutant lines carrying two to six mutations of BnaSBE were obtained, allowing us to compare the effect of editing different BnaSBE isoforms. We also found that in the sextuple sbe mutant, although indels were introduced at the genomic DNA level, an alternate transcript of one BnaSBE2.1 gene bypassed the indel-induced frame shift and was translated to a modified full-length protein. Subsequent analyses showed that the sextuple mutant possesses much lower SBE enzyme activity and starch branching frequency, higher starch-bound phosphate content, and altered pattern of amylopectin chain length distribution relative to wild-type (WT) plants. In the sextuple mutant, irregular starch granules and a slower rate of starch degradation during darkness were observed in rosette leaves. At the pod-filling stage, the sextuple mutant was distinguishable from WT plants by its thick main stem. This work demonstrates the applicability of the CRISPR-Cas9 system for the study of multi-gene families and for investigation of gene-dosage effects in the oil crop B. napus. It also highlights the need for rigorous analysis of CRISPR-Cas9-mutated plants, particularly with higher levels of ploidy, to ensure detection of gene duplications.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».