مروري بر سيستم CRISPR/Cas9 بعنوان ابزار ويرايش ژنوم كارآمد در توسعه گياهان تراريخته

CRISPR/Cas9 System as an Efficient Genome Editing Tool in Developing GM Crops: A Review

سيستم تناوب‌هاي كوتاه پاليندروم فاصله‌دار منظم خوشه‌اي Cas9) CRISPR/Cas9) يكي از روش‌هاي موثر و جديد ويرايش هدفمند ژنوم است كه در جهت ارتقاي كيفيت و عملكرد گياهان زراعي و ايجاد صفات جديد گياهي مورد استفاده است. سازوكار CRISPR/Cas9 بطور گسترده در ويرايش ژنوم، خاموشي ژن، كنترل فرآيند رونويسي همراه با اختصاصيت بالا و كاهش اثرات توالي‌هاي غير هدف توسط برش‌هاي دورشته اي (DSBs) در DNA ژنومي و تغيير در توالي نوكلئوتيدي ژن هدف در بسياري از سيستم‌هاي گونه‌هاي متنوع گياهي و جانوري توسعه يافته است. در اين مقاله مروري، جنبه‌هاي وسيع كاربرد سيستم CRISPR/Cas9 در ويرايش هدفمند ژنوم جهت توسعه گياهان ويرايش ژنتيكي شده، دستيابي به تطابق محيطي و كشاورزي بيوانرژيك و ملاحظات زيست محيطي و مقبوليت جوامع بشري اين سيستم را به اجمال مرور مي‌شود. توسعه گياهان زراعي ويرايش ژنتيكي (GE) به طور كامل مشابه با گياهان زراعي اصلاحي معمول نشاندهنده كارآمدي و پايداري اين محصولات در شرايط مختلف آب‌وهوايي بوده، از نظر پذيرش اجتماعي، ملاحظات زيست محيطي و سلامت انسان تراريخته در روند آزادسازي در اولويت مصرف هستند.

The Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats associated Cas9/gRNA system (CRISPR/Cas9) is a novel and an efficient targeted genome-editing technique are used to achieve new traits and crops with high quality and quantity yields. Recently, CRISPR/Cas9 mechanism has been used extensively to genome editing, gene knockouts, reducing off-target effects and modulation of gene transcription with high specificity in several animal and plants through mediating double strand breaks (DSBs) in genomic DNA and making nucleotide changes in target gene. In this review, we have summarized the broad applicability of Cas9 nuclease-mediated targeted genome editing of plants for development of genetically edited crops, climate resilient and bio-energy agriculture and to develop non-GM plants along with regulating the uncertainty and the social acceptance of this new plant breeding technique. The development of GE crops, which is similar to conventional breeding crops show the high stability and efficient properties compared to genetically modified (GM) crops in different climates, social acceptance and environmental and human health concerns.