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) : 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 картоп түйнектеріндегі редуцирленген қантты азайту.

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 снижения уровня редуцирующих сахаров картофеля с помощью CRISPR/Сas9 выбран ген Pain-1, кодирующего вакуолярную инвертазу. Участки экзонов 1 и 3 гена Pain-1 определены как потенциальные сайты модификации и направляющие олигонуклеотиды химерной направляющей РНК с помощью биоинформатических программ https://crispr.dbcls.jp/ и http://crispr.hzau.edu.cn/CRISPR2/. Проанализированы тринуклеотиды NGG в изучаемых экзонах и для каждого тринуклеотида проанализирована нуклеотидная композиция 20 нуклеотидов, расположенных на 5' – конце РАМ, выбраны последовательности с наименьшим числом неспецифичных мест связывания в геноме. В результате клонирования вариабельных частей к константной части, направляющей РНК по сайтам BbsI получены промежуточные векторные конструкции: р203+Т1, р204+Т2, р205+Т3. Для редактирования гена Pain-1 картофеля с помощью CRISPR/Cas9 выбраны бинарные экспрессионные вектора pMR284 и pMR287, кодирующие Cas9 под промотором PcUbi. В результате клонирования экспрессионной кассеты в бинарные вектора pMR284 и pMR287 с помощью системы Gateway созданы экспрессионные бинарные вектора, содержащие все элементы, необходимые для модифицирования целевых сайтов гена Pain-1 и функционирования системы CRISPR/Cas9 в клетках генома картофеля. Создан экспрессионный вектор с геном р19 для изучения влияния экспрессии данного гена на эффективность направленного мутагенеза для снижения уровня редуцирующих сахаров картофеля с помощью CRISPR/Сas9.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : CRISPR/Cas9 көмегімен картоптың редуцирленген қант деңгейін төмендету үшін вакуолярлық инвертазаны кодтайтын Pain-1 гені таңдалды. Pain-1 генінің 1 және 3 экзондарының бөліктері https://crispr.dbcls.jp/ және http://crispr.hzau.edu.cn/CRISPR2/ биоинформатикалық бағдарламалардың көмегімен химерлі бағыттаушы РНҚ олигонуклеотидтердің ықтимал модификациялық сайттары және бағыттаушылары ретінде анықталды. Зерттелетін экзондарда NGG тринуклеотидтері талданды және әр тринуклеотид үшін РАМ-ның 5' ұшында орналасқан 20 нуклеотидтің нуклеотидтік құрамы талданды, геномдағы спецификалық емес байланыс орындарының ең аз саны бар тізбектер таңдалды. Айнымалы бөліктерді BbsI сайттары арқылы бағыттаушы РНҚ-ның тұрақты бөлігіне клондау нәтижесінде аралық векторлық құрылымдар алынды: p203 + T1, p204 + T2, p205 + T3. CRISPR/Cas9 көмегімен картоптың Pain-1 генін редактирлеу үшін PcUbi промоутері астында Cas9 кодтайтын pMR284 және pMR287 бинарлы экспрессиялық векторлар таңдалды. Экспрессивті кассетаны бинарлы векторларына клондау нәтижесінде, Pain-1 генінің мақсатты сайттарын өзгертуге және картоп геномдық жасушаларындағы CRISPR/Cas9 жүйесінің жұмысына қажетті барлық элементтерді қамтитын, Gateway жүйесі көмегімен PcUbi промоутері бойынша Cas9 кодтайтын бинарлы экспрессиялық векторлар құрылды. CRISPR/Саѕ9 көмегімен картоптың редуцирленген қант деңгейін төмендету үшін бағытталған мутагенездің тиімділігіне р19 генінің экспрессиясының әсерін зерттеу үшін осы генмен экспрессиялық вектор құрылды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные технологические и технико-экономические показатели результатов заключается в создании экспрессионного бинарного вектора, содержащие все элементы, необходимые для модифицирования целевых сайтов гена Pain-1 и функционирования системы CRISPR/Cas9 в геноме картофеля. Также в создании экспрессионного вектора с геном р19 для изучения влияния экспрессии данного гена на эффективность направленного мутагенеза для снижения уровня редуцирующих сахаров картофеля с помощью CRISPR/Сas9.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Нәтижелердің негізгі технологиялық, техникалық және экономикалық көрсеткіштері Pain-1 генінің мақсатты учаскелерін өзгертуге және картоп геномындағы CRISPR/Cas9 жүйесінің жұмыс істеуіне қажетті барлық элементтері бар экспрессиялық екілік векторды құру болып табылады. Сондай-ақ CRISPR/Cas9 көмегімен картоп қанттарын азайту деңгейін төмендету үшін p19 генінің мақсатты мутагенездің тиімділігіне әсерін зерттеу үшін осы генмен экспрессиялық векторды құруда.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : биотехнологическая промышленность

Field of application (in Kazakh) : биотехнологиялық өнеркәсіп