The object of research, development or design (in Russian) : Вирус кустистой карликовости томата (TBSV), Вирусный вектор, Локус о устойчивости к плесени (MLO)

The object of research, development or design (in Kazakh) : Nicotiana benthamiana, қызанақ ергежейлі вирусы (TBSV), Вирусты вектор, Зеңге төзімділік локусы (MLO)

Aim of work (in Russian) : Разработать и апробировать генетическую систему CRISPR/Cas, основанную на вирусном векторе для редактирования генома растений

Aim of work (in Kazakh) : Өсімдік геномын өңдеуге арналған вирустық векторға негізделген CRISPR/Cas генетикалық жүйесін әзірлеу және сынақтан өткізу

Методы исследования (на русском) : Клонирование, генетическая инженерия, ПЦР, генетическое редактирование CRISPR-Cas9, таргетное секвенирование

Методы исследования (на казахском) : Клондау, генетикалық инженерия, ПТР, CRISPR-Cas9 генетикалық өңдеу, таргетті секвенирлеу

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведен дизайн и синтез не менее трех наборов направляющих РНК для генов PDS/MLO. Разработаны векторы, содержащие нативный супрессор wt Р19, P19 atg→ctg, P19 atg→ctg + замена нуклеотида 421 позиции a→t и гетерологичные супрессоры для подавления иммунитета растения и повышения эффективности экспрессии CRISPR/Cas кассет. Проведен анализ экспрессии гетерологичных супрессоров каждого отдельно и в разных комбинациях при транзиентной экспрессии Cas9. Выявлены комбинации супрессоров с наилучшей активностью. Эффективность вирусных векторов, в частности штамма TBSV_GFPΔCP, также была продемонстрирована с помощью целевого секвенирования с использованием ампликонного секвенирования на основе Nanоpore Oxford Technology, которое позволяет обнаруживать введенные индел-мутации, тем самым подтверждая эффективность системы

Obtained results and novelty (in Kazakh) : PDS/MLO гендеріне арналған кемінде үш бағыттаушы РНҚ жиынтығының дизайны мен синтезі жасалды. Нативті wt P19 супрессорлары бар, P19 atg→ctg, P19 atg→ctg + 421 позициядағы a→t нуклеотидті ауыстыру және өсімдіктің иммунитетін тежеу үшін және CRISPR/CAS кассеталардың экспрессиясының тиімділігін арттыру үшін гетерологиялық супрессорлар бар векторлар әзірленді. Cas9 транзиентті экспрессиясы кезінде әрбір және әртүрлі комбинациялардағы гетерологиялық супрессорлардың экспрессиясына талдау жүргізілді. Ең жоғары белсенділігі бар супрессорлардың комбинациясы анықталды. Вирустық векторлардың тиімділігі, атап айтқанда TBSV_GFPΔCP штаммы, енгізілген индель мутацияларын анықтауға мүмкіндік беретін ампликонды Nanopore Oxford Technology негізіндегі секвенирлеуді қолдана отырып, мақсатты реттілік арқылы көрсетілді, осылайша жүйенің тиімділігін растады

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработанные конструкции основаны на вирусном векторе TBSV, модифицированном для экспрессии компонентов системы CRISPR/Cas9. Каждая конструкция включает ген zCas9, одну или несколько направляющих РНК и различные варианты супрессоров вирусного происхождения (P19 и его мутанты), что обеспечивает оптимальную экспрессию в растениях Nicotiana benthamiana. В результате оптимизации получен штамм TBSV_GFPΔCP, характеризующийся высокой экспрессией Cas9 и эффективностью редактирования целевых генов . Использование вирусных векторов позволяет существенно снизить затраты на трансформацию и ускорить получение результатов по сравнению с традиционными методами агробактериальной трансформации. Таким образом, созданные векторы отличаются конструктивной простотой, технологичностью и высокой эффективностью, что делает их перспективными для применения в исследованиях по редактированию генома растений.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаланған конструкциялар CRISPR/Cas9 жүйесінің компоненттерін білдіру үшін өзгертілген TBSV вирустық векторына негізделген. Әрбір дизайн zCas9 генін, бір немесе бірнеше бағыттаушы РНҚ-ны және Nicotiana benthamiana өсімдіктерінде оңтайлы экспрессияны қамтамасыз ететін вирустық супрессорлардың әртүрлі нұсқаларын (P19 және оның мутанттары) қамтиды. Оңтайландыру Cas9 жоғары экспрессиясымен және мақсатты гендерді өңдеу тиімділігімен сипатталатын TBSV_GFPΔCP штаммын шығарады. Вирустық векторларды пайдалану дәстүрлі агробактериялық трансформация әдістерімен салыстырғанда трансформация шығындарын айтарлықтай төмендетуге және нәтижелерді тездетуге мүмкіндік береді. Осылайша, жасалған векторлар конструктивті қарапайымдылығымен, өнімділігімен және жоғары тиімділігімен ерекшеленеді, бұл оларды өсімдік геномын өңдеу зерттеулерінде қолдануға перспективалы етеді.

Level of implementation (in Russian) : Разработанные конструкции прошли лабораторное тестирование и успешно апробированы в модельной системе Nicotiana benthamiana. Проведён анализ экспрессии и подтверждена функциональная активность системы CRISPR/Cas9 с использованием вирусного вектора TBSV. Полученные результаты могут быть внедрены в исследования по редактированию генома культурных растений для ускорения селекционных процессов.

Level of implementation (in Kazakh) : Әзірленген конструкциялар зертханалық сынақтан өтті және Nicotiana benthamiana модельдік жүйесінде сәтті сыналды. Экспрессияға талдау жасалды және CRISPR/Cas9 жүйесінің TBSV вирустық векторын қолдана отырып функционалдық белсенділігі расталды. Нәтижелер селекциялық процестерді жеделдету үшін мәдени өсімдіктердің геномын редакциялау зерттеулеріне енгізілуі мүмкін.

Efficiency (in Russian) : Проведённые эксперименты показали, что совместное использование белка Cas9 с вирусными векторами, содержащими супрессоры вирусного происхождения, значительно повышает уровень экспрессии направляющих РНК и общую эффективность редактирования. Наиболее высокая активность системы наблюдалась при использовании штамма TBSV_GFPΔCP, не содержащего гена капсида, что позволило увеличить количество детектируемых индел-мутаций в целевых участках генов PDS и MLO

Efficiency (in Kazakh) : Жүргізілген тәжірибелер Cas9 ақуызын вирустық супрессорлары бар вирустық векторлармен бөлісу РНҚ бағыттаушы экспрессия деңгейін және жалпы өңдеу тиімділігін айтарлықтай арттыратынын көрсетті. Жүйенің ең жоғары белсенділігі капсид гені жоқ TBSV_GFPΔCP штаммын пайдалану кезінде байқалды, бұл PDS және MLO гендерінің мақсатты аймақтарында анықталатын индель мутацияларының санын арттыруға мүмкіндік берді

Field of application (in Russian) : Биология, селекция, молекулярная биология, фитопатология, сельское хозяйство

Field of application (in Kazakh) : Биология, селекция, молекулалық биология, фитопатология, ауыл шаруашылығы