The gene knock-out in N. benthamiana L. and P. somniferum L. by using RNA-guided CRISPR/Cas9 system

Bitki genom modifikasyonları antik çağlardaki çifçilerin zamanından başlayarak günümüzün bilim insanları tarafından da klasik ıslah ve GM teknikleri uygulanarak insanlık tarafından yüzyıllardan beri yapılmaktadır. Şimdilerde, transkripsiyonel seviyedeki manipulasyonlar için sentetik yeni bir non-GM teknoloji geliştirildi. CRISPR sistemi, RNA kılavuzlu transiyent bir genom düzenleme aracıdır. Hedef spesifik olarak dizayn edilmiş bir kimerik sgRNA ve Cas9 endonükleazından oluşmakta olup, DNA da çift zincir kırıkları (DSB) oluşturarak genomda istenilen gen yada genlerde çerçeve kayması mutasyonu ile gen nakavtı yapar. CRISPR sistemi, DNA da kırık oluşumuna sebep olduktan sonra, bitkinin kendi tamir mekanizmaları olan HR ve NHEJ mekanizmalarını devreye sokar. Tip II CRISPR/SpCas9, yüksek oranda spesifik ve güvenilir bir sistem olup, bitki çalışmalarına adapte edilmiş diğer genom düzenleme teknolojileri arasındaki en uç teknolojidir. Bu çalışmada, en popüler tıbbi aromatik bitkilerden biri olan haşhaş (Papaver somniferum L.), ve iyi bilinen bir model organizma olan Nicotina benthamiana L.'nın genomları viral ve sentetik tabanlı olarak transkribe olan sgRNA ler kullanılarak CRISPR/Cas9 sisteminin uygulanabilirliği açısından incelenmiştir. Pap4OMT2 ve NbPDS genlerisini hedefleyen sgRNA ler spesifik olarak dizayn edilmiş ve SpCas9 endonükleaz ile beraber istenilen gen segmentleri hedeflenmiş olup oluşan InDel ler gösterilmiştir. Böylece, CRISPR/Cas9 sisteminin model olmayan Papaver türlerinde uygulanabilirliği literatürde ilk kez gösterilmiştir.