The object of research, development or design (in Russian) : CRISPR/Сas технология для редактирования генома картофеля

The object of research, development or design (in Kazakh) : Картоп геномын редактирлеуге арналған CRISPR/Сas технологиясы

Aim of work (in Russian) : Изучение влияния экспрессии гена р19 на эффективность направленного мутагенеза, на основе технологии CRISPR/Сas9, для снижения редуцирующих сахаров в клубнях картофеля при действии низких температур

Aim of work (in Kazakh) : CRISPR/Cas9 технологиясына негізделген p19 ген экспрессиясының мақсатты мутагенез тиімділігіне әсерін зерттеу, төмен температура әсерінен пайда болатын картоп түйнектеріндегі редуцирленген қантты азайту

Методы исследования (на русском) : Применены методы биотехнологии, молекулярной биологии, генной инженерии, биохимии и биоинформатики

Методы исследования (на казахском) : Биотехнология, молекулалық биология, гендік инженерия, биохимия және биоинформатика әдістері қолданылды

Obtained results and novelty (in Russian) : Для снижения уровня редуцирующих сахаров в картофеле был использован метод CRISPR/Сas9, нацеленный на ген VInv, который кодирует вакуолярную инвертазу. После выделения РНК из отечественных сортов картофеля и анализа потенциальных изменений в экзонах 1 и 3 гена VInv, выбраны таргетные последовательности с минимальным количеством неспецифичных связываний в геноме. Созданы бинарные экспрессионные векторы, включающие гены Cas9, р19 и химерные направляющие РНК. Микроклональное размножение растений картофеля сорта Аксор проводилось ежемесячно, обеспечивая непрерывность агробактериальной трансформации. Всего было трансформировано 1327 стеблевых эксплантов и 1123 каллусов картофеля сорта Аксор. Процесс регенерации был успешным, достигнув частоты 21,2% для стеблевых эксплантов и 5,8% для каллусов. ДНК растений-регенерантов подтвердила наличие генов Cas9 и р19. Секвенирование выявило разнообразные мутации, включая замены, инсерции и делеции. Анализ содержания редуцирующих сахаров и акриламида в клубнях картофеля с отредактированным геномом подтвердил успешность применения технологии CRISPR/Сas9 для улучшения генома картофеля.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Картоптағы қант деңгейін төмендету үшін вакуолярлық инвертазаны кодтайтын VInv геніне бағытталған CRISPR/Cas9 әдісі қолданылды. Отандық картоп сорттарынан РНҚ-ны бөліп алып, VInv генінің 1 және 3 экзондарындағы ықтимал өзгерістерді талдағаннан кейін геномдағы спецификалық емес байланыстардың ең аз саны бар мақсатты тізбектер таңдалды. Cas9 және p19 гендері мен химерлік бағыттаушы РНҚ кіретін бинарлы экспрессия векторлары жасалды. Агробактериялық трансформацияны қамтамасыз ете отырып, Ақсор сортының картоп өсімдіктерін микроклоналды көбейту ай сайын жүргізілді. Картоптың Аксор сортының барлығы 1327 сабақ және 1123 каллус экспланты трансформацияланды. Регенерация жиілігі сабақтың экспланттары үшін 21,2% және каллус үшін 5,8% құрады. Регенерацияланған өсімдіктердің ДНҚ-сы Cas9 және p19 гендерінің болуын растады. Секвенирлеу әртүрлі мутацияларды, соның ішінде алмастыруларды, енгізуді және жоюды анықтады. Геноммен өңделген картоп түйнектеріндегі редуцирленген қант пен акриламидтің құрамын талдау картоп өнімдерін жақсарту үшін CRISPR/Cas9 технологиясын қолданудың маңыздылығын растады

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Научные исследования проводились в специализированной лаборатории с необходимым приборно-аппаратным оборудованием. Экспериментальные исследования осуществлялись с использованием современных методов молекулярной биологии, генной инженерии и цифровых технологий

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Ғылыми зерттеулер қажетті бақылау-өлшеу құралдары мен аппараттық құралдармен мамандандырылған зертханада жүргізілді. Эксперименттік зерттеулер молекулярлық биологияның заманауи әдістерін, гендік инженерия және цифрлық технологияларды қолдану арқылы жүргізілді

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : Экономическая эффективность и значимость применение технологии CRISPR/Cas9 в растениях заключается в улучшении качество продукции, что в итоге способствует увеличению продовольственной безопасности и расширения сырьевой базы

Efficiency (in Kazakh) : Өсімдіктерде CRISPR/Cas9 технологиясын қолданудың экономикалық тиімділігі мен маңыздылығы өнімнің сапасын арттыру болып табылады, бұл түптеп келгенде азық-түлік қауіпсіздігін арттыруға және шикізат базасын кеңейтуге көмектеседі

Field of application (in Russian) : Биология, биотехнология, сельское хозяйство

Field of application (in Kazakh) : биология, биотехнология, ауыл шаруашылығы