Edición genómica en Citrus L. para la resistencia a citrus tristeza virus
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Resumen
Contexto: La enfermedad de la tristeza de los cítricos es una amenaza para la producción de cítricos a nivel mundial. La búsqueda de estrategias efectivas para desarrollar plantas resistentes al agente causal de esta enfermedad es una prioridad en la investigación agrícola.
Objetivos: Proponer una estrategia para la obtención de plantas resistentes a citrus tristeza virus, mediante la edición genómica de especies de Citrus L.
Métodos: Se identificaron los genes candidatos mediante la realización de una revisión sistemática y se diseñaron las secuencias de ARN guías y los constructos génicos para la edición genómica empleando el sistema CRISPR/Cas.
Resultados: Se seleccionaron los genes virales p20, p23 y p25 como candidatos para la edición genómica de especies de Citrus. Se diseñaron tres secuencias de ARN en horquilla con un espaciador intrónico para su silenciamiento y los ARN guías para la inserción de estas secuencias empleando el sistema CRISPR/Cas9. Finalmente, se propone como estrategia la inserción de constructos precursores de la ribointerferencia para silenciar los efectores virales fundamentales en la evasión de la respuesta defensiva de la planta en el gen de actina.
Conclusiones: La edición genómica se propone como una estrategia eficaz para enfrentar la enfermedad de la tristeza de los cítricos. Luego de una revisión sistemática de la literatura, los genes virales p20, p23 y p25 fueron identificados como blanco para silenciar efectores virales esenciales en la evasión de las defensas de la planta. Además, se diseñaron constructos de ribointerferencia para su inserción en el gen de actina vía CRISPR/Cas9.
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Referencias
ABUTINEH, M., PIZZO, N., NIFAKOS, N., JIN, X., HARLIN, J.M. and ZHANG, X. 2021. Genomic analysis for Citrus disease detection. OBM Genetics, 5(1): 124–142.
AMBRÓS, S., GÓMEZ-MUÑOZ, N., GIMÉNEZ-SANTAMARINA, S., SÁNCHEZ-VICENTE, J., NAVARRO-LÓPEZ, J., MARTÍNEZ, F., DARÒS, J. A. and RODRIGO G. 2021. Molecular signatures of silencing suppression degeneracy from a complex RNA virus. PLoS Computacional Biology, 17(6): e1009166.
CASERTA, R., TEIXEIRA-SILVA, N. S., GRANATO, L. M., DORTA, S. O., RODRIGUES, C. M., MITRE, L. K., YOCHIKAWA, J. T. H., FISCHER, E. R., NASCIMENTO, C. A., SOUZA-NETO, R. R., TAKITA, M. A., BOSCARIOL-CAMARGO, R. L. and MACHADO, M. A. 2020. Citrus biotechnology: What has been done to improve disease resistance in such an important crop? Biotechnology Research and Innovation, 3(1): 95–109.
CERVERA, M., ESTEBAN, O., GIL, M. and PEN, L. 2010. Transgenic expression in citrus of single-chain antibody fragments specific to Citrus tristeza virus confers virus resistance. Transgenic Research, 10: 1001–1015.
ÇEVİK, B., LEE, R. F. and NIBLETT, C. L. 2012. Agrobacterium-mediated transformation of grapefruit with the wild-type and mutant RNA-dependent RNA polymerase genes of Citrus tristeza virus. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 36: 195–206.
COLLONNIER, C., GUYON-DEBAST, A., MACLOT, F., MARA, K., CHARLOT, F. and NOGUÉ, F. 2017. Towards mastering CRISPR-induced gene knock-in plants: Survey of key features and focus on the model Physcomitrella patens. Methods, 121-122: 103–117.
CONTI, G., XOCONOSTLE-CÁZARES, B., MARCELINO-PÉREZ, G., HOPP, H. E. and REYES, C. A. 2021. Citrus genetic transformation: An overview of the current strategies and insights on the new emerging technologies. Frontiers in Plant Science, 12: 768197.
DOMÍNGUEZ, A., MENDOZA, A. H., DE GUERRI, J., CAMBRA, M., MORENO, P. and PEÑA, L. 2002. Pathogen-derived resistance to Citrus tristeza virus (CTV) in transgenic mexican lime (Citrus aurantifolia (Christ.) Swing.) plants expressing its p25 coat protein gene. Molecular Breeding, 10: 1–10.
FEBRES, V. J., LEE, R. F. and MOORE, G. A. 2008. Transgenic resistance to Citrus tristeza virus in grapefruit. Plant Cell Reports, 27: 93–104.
HUANG, X., WANG, Y., XU, J. and WANG, N. 2020. Development of multiplex genome editing toolkits for citrus with high efficacy in biallelic and homozygous mutations. Plant Molecular Biology, 104: 297–307.
IFTIKHAR, Y., AL-SADI, A. M. and ATTA, S. 2024. Editorial: Citrus viruses: pathogenicity, genetic variation and molecular biology. Frontiers in Plant Science, 14: 1325570.
KHALID, A., ZHANG, Q., YASIR, M. and LI, F. 2017. Small RNA based genetic engineering for plant viral resistance: Application in crop protection. Frontiers in Microbiology, 8: 00043.
LI, Z., HE, Y., LUO, T., ZHANG, X., WAN, H. and REHMAN, A. U. 2019. Identification of key residues required for RNA silencing suppressor activity of p23 protein from a mild strain of Citrus tristeza virus. Viruses, 11 (9): 782.
LIANG, G., ZHANG, H., LOU, D. and YU, D. 2016. Selection of highly efficient sgRNAs for CRISPR/ Cas9-based plant genome editing. Scientific Reports, 6: 21451.
LUIS PANTOJA, M. and PAREDES TOMÁS, C. 2020. Huanglongbing disease of citrus in Cuba. Tropicsafe Newsletter, 2: 1-5.
SOLER, N., PLOMER, M., FAGOAGA, C., MORENO, P., NAVARRO, L., FLORES, R. and PEÑA, L. 2012. Transformation of Mexican lime with an intron-hairpin construct expressing untranslatable versions of the genes coding for the three silencing suppressors of Citrus tristeza virus confers complete resistance to the virus. Plant Biotechnology Journal, 10 (5): 597–608.
STOUTJESDIJK, P. A., SINGH, S. P., LIU, Q., HURLSTONE, C. J., WATERHOUSE, P. A. and GREEN, A. G. 2015. hpRNA-mediated targeting of the Arabidopsis FAD2 gene gives highly efficient and stable silencing. Plant Physiology, 129 (4): 1723–1731.
SUN, Y., ZHANG, L. and FOLIMONOVA, S. Y. 2020. Citrus miraculin-like protein hijacks a viral movement- related p33 protein and induces cellular oxidative stress in defence against Citrus tristeza virus. Plant Biotechnology Journal, 19 (5): 977–991.
WATSON, J. M., FUSARO, A. F., WANG, M. and WATERHOUSE, P. M. 2005. RNA silencing platforms in plants. FEBS Letters, 579 (26): 5982–5987.
YANG, Z., ZHANG, Y., WANG, G., WEN, S., WANG, Y. and LI, L. 2021. The p23 of Citrus tristeza virus Interacts with host FKBP-type Peptidyl-Prolylcis-Trans Isomerase 17-2 and is involved in the intracellular movement of the viral coat protein. Cells, 10 (4): 934.