Editing genomes via CRISPR/Cas9 and applications in maize improvement.

ABSTRACT - The CRISPR/Cas9 system is a gene editing method capable of accurately locating and altering a specific sequence of a genome. Currently, this technique stands out as a promising biotechnological tool for the improvement of different crops, overcoming the limitations of conventional breeding methods and accelerating the development of plants? agronomic characteristics. The basic principle of genome editing via CRISPR is to cause a double-stranded DNA break at a predetermined location by a sgRNA (single guide RNA) and through internal repair mechanisms cause mutations and, consequently, genetic variability. In prokaryotic organisms, it is an immune system that naturally protects against viral infection and has been modified to create different applications in higher organisms in the field of medicine and agriculture. In agriculture, it has been used in a large number of mono and dicotyledonous plants, including those of great commercial value such as soybean, cotton and maize. In maize, this technique has been used as a biotechnological tool for increasing production, quality, nutritional value, tolerance to biotic and abiotic stresses. CRISPR-Cas9 technology has enormous potential to contribute to increased food production with great benefit to the environment. This review explores the bases for the use of CRISPR/Cas9 technology to generate genetic variability and its use in the development of maize cultivars with better agronomic characteristics. RESUMO - O sistema CRISPR/Cas9 é um método de edição gênica capaz de localizar e alterar com precisão uma sequência específica de um genoma. Atualmente, essa técnica se destaca como uma ferramenta biotecnológica promissora para o melhoramento de diferentes culturas, superando as limitações dos métodos convencionais de melhoramento e acelerando o desenvolvimento de plantas com características agronômicas aprimoradas. O princípio básico da edição genômica via CRISPR é causar uma quebra da fita dupla de DNA em um local predeterminado por um sgRNA (single guide RNA) e através de mecanismos internos de reparo causar mutações e, consequentemente, variabilidade genética. Em organismos procariotos é um sistema imune que naturalmente protege contra infecção viral e tem sido modificado para criar diferentes aplicação em organismos superiores tanto no campo da medicina como agricultura. Na agricultura tem sido utilizado em grande número de plantas mono e dicotiledôneas incluído aquelas de grande valor comercial como soja, algodão e milho. Em milho essa técnica se destaca como uma promissora ferramenta biotecnológica para o aumento de produção, qualidade, valor nutricional e tolerâncias a estresses bióticos e abióticos. A tecnologia CRISPR-Cas9 tem um enorme potencial para contribuir com o aumento da produção de alimentos beneficiando o meio ambiente. Esta revisão busca explorar as bases do uso da tecnologia CRISPR/Cas9 para geração de variabilidade genética e sua utilização no desenvolvimento de cultivares de milho com melhores características agronômicas.

Bibliographic Details

Main Authors:	OLIVEIRA, K. E. S. de, RIBEIRO, C., CARNEIRO, A. A., CARNEIRO, N. P.
Other Authors:	KAMILA ELLEN SOUZA DE OLIVEIRA; CAMILA RIBEIRO; ANDREA ALMEIDA CARNEIRO, CNPMS; NEWTON PORTILHO CARNEIRO, CNPMS.
Format:	Artigo de periódico biblioteca
Language:	Ingles English
Published:	2022-07-11
Subjects:	Edição de gene, Não-transgênico, Mutations, Gene editing, Milho, Mutação,
Online Access:	http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1144568 https://doi.org/10.18512/rbms2022v21e1284
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