The object of research, development or design (in Russian) : Грибковые фитопатогены, сельскохозяйственные культуры, CRISPR/Cas12a.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Саңырауқұлақ фитопатогендері, ауылшаруашылық дақылдар, CRISPR/Cas12a.

Aim of work (in Russian) : Целью Проекта является разработка технологии обнаружения фитопатогенов сельскохозяйственных культур на основе современного метода диагностики, основанного на использовании ранее неизученных Cas эффекторов Cas12a CRISPR/Cas систем. Полученные результаты расширят спектр используемых эндонуклеаз, позволяющих проводить детекцию фитопатогенов в полевых условиях, не требующих дорогостоящего оборудования, высококвалифицированного персонала и специализированных помещений.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты бұрын зерттелмеген Cas эффекторларының Cas12a CRISPR/Cas жүйелерін қолдана отырып заманауи диагностикалық әдіс негізінде ауыл шаруашылығы дақылдардың ауру патогендерін табылатын технологиясын жасау болып табылады. Алынған нәтижелер қымбат құрал-жабдықтарды, жоғары білікті мамандарды және мамандандырылған қондырғыларды қажет етпейтін егін жағдайында қолданылатын фитопатогендерді табыла алатын эндонуклеазалардың спектрі кеңейтіледі.

Методы исследования (на русском) : Методы микробиологии, молекулярной биологии, генетической инженерии и биохимии.

Методы исследования (на казахском) : Микробиология, молекулалық биология, генетикалық инженерия және биохимия әдістері.

Obtained results and novelty (in Russian) : Были оптимизированы концентрации Cas12a, crРНК, репортера для биохимических реакций CRISPR-Cas12a. Были выявлены оптимальные концентрации Cas12a как 100 нМ, crРНК как 100 нМ и репортера как 5.0 мкМ. Была проведена изотермическая амплификация таргетных генов β-tubulin, Tsr1, noxB и acl1 с помощью рекомбиназной полимеразной реакции и полученные продукты были использованы для детекции Cas12a/crРНК. Была изучена цис-активность эндонуклеазы Cas12a и установлено, что расщепление субстратов происходило в течение 5-30 минут при концентрации Cas12a 200 нМ и выше. Была проведена оценка транс-расщепляющей активности эндонуклеазы Cas12a по отношению к ssDNA (FAM-reporter-5-BHQ-1, TTATT). Транс-активность была выявлена в течение 20-30 минут инкубации при температуре 37 °С. Было изучена оценка обнаружения субстрата Cas12a с помощью иммунохроматографических тестов используя FAM-reporter-10-LFA (TTATT).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : CRISPR-Cas12a әдісінің биохимиялық реакциялары үшін Cas12a, crРНҚ және репортер концентрациялары оңтайландырылды. Cas12a, crРНҚ және репортер үшін оңтайлы концентрациялар тиісінше 100 нМ, 100 нМ және 5.0 мкМ екені анықталды. Мақсатты β-tubulin, Tsr1, noxB және acl1 гендерінің изотермиялық амплификациясы рекомбиназды полимеразалы амплификация арқылы жүргізіліп, алынған өнімдер Cas12a/crРНҚ детекциясы үшін пайдаланылды. Cas12a эндонуклеазасының цис-белсенділігі зерттелді және Cas12a 200 нМ және одан жоғары концентрациясында субстраттар 5-30 минут ішінде ыдыратылғаны анықталды. Cas12a эндонуклеазасының ssDNA (FAM-reporter-5-BHQ-1, TTATT) қатысты транс-ыдырату белсенділігі бағаланды. Транс-белсенділік 37 °C температурада 20-30 минут инкубацияда анықталды. Cas12a субстратын анықтау FAM-reporter-10-LFA (TTATT) қолдану арқылы иммунохроматографиялық тесттерде бағаланды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Оптимизированы биохимические реакциия метода CRISPR-Cas12a. Использованы продукты изотермической реакции (рекомбиназная полимеразная реакция) для детекции Cas12a/crРНК. Проверена эффективность цис-активности эндонуклеазы Cas12a по отношению таргетных ДНК. Проведена оценка транс-активности эндонуклеазы Cas12a для флуоресцентно-меченных репортерных молекул. Проведена оценка обнаружения субстрата Cas12a в иммунохроматографических тестах.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : CRISPR-Cas12a әдісінің биохимиялық реакциялары оңтайландырылды. Cas12a/crРНҚ детекциясы үшін изотермиялық амплификация өнімдері (рекомбиназды полимеразалы амплификация) пайдаланылды. Мақсатты ДНҚ үшін Cas12a эндонуклеазасының цис-белсенділігінің тиімділігі тексерілді. Флуоресцентті белгіленген репортер молекулалары үшін Cas12a эндонуклеазасының транс-белсенділігі бағаланды. Cas12a субстратын анықтауы иммунохроматографиялық тесттерде бағаланды.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено.

Level of implementation (in Kazakh) : Жүзеге асырылмады.

Efficiency (in Russian) : Оптимизация биохимических реакций позволит улучшить эффективность метода CRISPR-Cas12a. Использование ампликонов изотермической ампликации позволят проведение реакции Cas12a/crРНК. Анализ эффективности расщепления субстратов Cas12a при помощи таргетной crРНК позволят определить условия цис-активности. Оценка транс-активности Cas12a позволит визуализировать результаты реакции с помощью флуоресценции. Оценка обнаружения субстрата позволяет использовать иммунохроматографические тесты.

Efficiency (in Kazakh) : Биохимиялық реакцияларды оңтайландыруы CRISPR-Cas12a әдісінің тиімділігін жақсартуға мүмкіндік береді. Изотермиялық амплификация ампликондарының қолданылуы Cas12a/crРНҚ реакциясын жүргізуге жағдай жасайды. Cas12a субстраттарының мақсатты crРНҚ көмегімен ыдырауының талдауы цис-белсенділік жағдайларын анықтауға мүмкіндік береді. Cas12a транс-белсеніділігін бағалау флуоресценция арқылы реакция нәтижелерін визуализациялауға жағдай жасайды. Субстратты анықтауды бағалауы иммунохроматографиялық тесттерді қолдануға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Сельское хозяйство.

Field of application (in Kazakh) : Ауыл шаруашылығы.