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

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

Aim of work (in Russian) : Повышение эффективности технологии CRISPR/Cas9 путем оптимизации элементов системы, и методов доставки компонентов CRISPR/Cas9 в ядерный геном для изучения механизмов устойчивости к засухе картофеля

Aim of work (in Kazakh) : Картоптың құрғақшылыққа төзімділік механизмдерін зерттеу үшін CRISPR/Cas9 жүйесінің элементтерін және компоненттерінің ядролық геномға жеткізу әдістерін оңтайландыру арқылы CRISPR/Cas9 технологиясының тиімділігін арттыру

Методы исследования (на русском) : В работе применены методы биоинформатики, молекулярной биологии и генной инженерии

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

Obtained results and novelty (in Russian) : Для изучения механизмов засухоустойчивости картофеля с использованием системы CRISPR/Cas9 и улучшенных методов доставки компонентов в ядерный геном был выбран микроРНК827 (MIR827), участвующий в регуляции устойчивости к засухе на посттранскрипционном уровне. Нуклеотидные последовательности MIR827 (NR_127248.1) были проанализированы с помощью биоинформатических программ. Изучены тринуклеотиды NGG (PAM) в MIR827, а также нуклеотидная композиция 20 нуклеотидов на 5'- или 3'-конце PAM. Выбраны три целевые последовательности как потенциальные части направляющей РНК, которые затем клонированы с использованием сайтов рестрикции BbsI в константную часть направляющей РНК. В результате получены промежуточные векторные конструкции: р203mir1, р204mir2, р205mir3. Для редактирования MIR827 в картофеле с использованием CRISPR/Cas9 был выбран бинарный экспрессионный вектор pMR284 (15 567 п.н.), в который с помощью системы Gateway клонированы промежуточные векторные конструкции. Затем был оптимизирован ген, кодирующий белок Cas9, путем добавления сигнала ядерной локализации с использованием сайтов рестрикции AscI. Этот ген был клонирован под контроль промотора PcUbi РНК-полимеразы II в бинарный вектор pMR284. В результате был создан вектор, содержащий все необходимые элементы для редактирования целевых сайтов MIR827 и функционирования системы CRISPR/Cas9, а также для дальнейшего изучения механизмов засухоустойчивости картофеля. Эксперименты продолжаются.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : CRISPR/Cas9 жүйесінің компоненттерін ядролық геномға жеткізудің жетілдірілген әдістерін қолдана отырып, картоптың құрғақшылыққа төзімділік механизмдерін зерттеу үшін транскрипциядан кейінгі деңгейде құрғақшылыққа төзімділікті теріс реттеуге қатысатын микроРНК827 (MIR827) таңдалды. MIR827 (NR_127248.1) нуклеотидтер тізбегі биоинформатикалық бағдарламалар арқылы талданды. MIR827-де NGG (PAM) тринуклеотидтері зерттелді және PAM 5' немесе 3'ұшындағы 20 нуклеотидтің нуклеотидтік құрамы талданды. Бағыттаушы РНҚ-ның потенциалды өзгермелі бөліктері ретінде үш мақсатты тізбек таңдалды, BbsI сайттары бойынша бағыттаушы РНҚ-ның тұрақты бөлігіне клондалды. Нәтижесінде аралық векторлық конструкциялар алынды: р203mir1, р204mir2, р205mir3. CRISPR/Cas9 көмегімен картоптың MIR827 редакциялау үшін pMR284 (15 567 ж.н.) екілік экспрессиялық векторы таңдалды, Gateway жүйесінің көмегімен аралық векторлық құрылымдар клондалды. Әрі қарай, Cas9 ақуызын кодтайтын ген AscI рестрикция сайттарында ядролық локализация сигналын қосу арқылы оңтайландырылды және PcUbi РНҚ полимераза II промоторының бақылауымен pMR284 екілік векторына клондалды. Нәтижесінде MIR827 мақсатты сайттарын өзгертуге және CRISPR/Cas9 жүйесінің жұмысына, сондай-ақ картоптың құрғақшылыққа төзімділік механизмдерін зерттеуге қажетті барлық элементтерден тұратын вектор жасалды. Эксперименттер жалғасуда.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные технологические и технико-экономические показатели результатов заключается в разработке экспрессионного бинарного вектора, содержащего оптимизированные элементы, необходимые для изучения механизмов засухоустойчивости картофеля.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Нәтижелердің негізгі технологиялық және техникалық-экономикалық көрсеткіштері картоптың құрғақшылыққа төзімділік механизмдерін зерттеуге қажетті оңтайландырылған элементтерден тұратын экспрессиялық бинарлы векторды әзірлеу болып табылады.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Агробиотехнология

Field of application (in Kazakh) : Агробиотехнология