Заказать работу


Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


МОДИФИКАЦИЯ ГЕНОМА РАСТЕНИЙ МЕТОДОМ CRISPR/Cas С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ СОРТОВ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АНТОЦИАНОВ

Работа №75257
Тип работыДипломные работы, ВКР
Предметбиология
Объем работы108
Год сдачи2019
Стоимость4900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 6
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЯ CRISPR/Cas И ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ СОРТОВ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АНТОЦИАНОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ) 9
1.1. Методы направленного редактированиям генома 9
1.2. Технология CRISPR/Cas 14
1.3. Транскрипционный фактор MYB биосинтеза антоцианов 17
1.4. Ген ANT1 18
1.5. Общая характеристика антоцианов 19
1.6. Антиоксидативные свойства антоцианов 23
1.7. Бинарная векторная CRISPR-плазмида pTC223 24
1.8. Методы доставки векторных конструкций 24
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 29
2.1. Материалы исследования 29
2.1.1. Трансформируемые растения 29
2.1.2. Приготовление питательных и селективных сред для культивирования
и регенерации трансгенных растений 29
2.1.3. Agrobacterium tumefaciens и A.rhizogenes 32
2.1.4. Плазмида pTC223 32
2.2. Методы исследования 33
2.2.1. Бактериологические методы 33
2.2.2. Генно-инженерные методы 37
2.2.3. Молекулярно-генетические методы 41
2.2.4. Методы изучения антоцианов 46
2.2.5. Биоинформатические методы 49
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 50
3.1. Схема эксперимента 50
3.2. Биоинформатический анализ 50
3.3. Агробактериальная трансформация in vitro 52
3.4. Получение регенерантов 54
3.5. ПЦР-анализ линий бородатых корней 57
3.6. Изменение окраски спиртовых экстрактов антоцианов 58
3.7. Спектрофотометрическое pH-дифференциальное исследование 62
3.8. Агробактериальная трансформация томата in planta 64
3.9. Агробактериальная трансформация рапса (Brassica napus) с
использованием pTC223 65
3.10. Планирование эксперимента по модификация pTC223 для
трансформации растений из семейства Brassicaceae 67
ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ «БИОЛОГИЯ» 70
4.1. Роль и значение биологии в системе школьного образования 70
4.2. Анализ программ и учебников по реализации материалов ВКР в
школьном курсе «Биология» основного общего образования 72
4.3. Разработка урока по биологии в 5 классе на тему «Разнообразие,
распространение, значение растений» 81
4.4. Использование логико-смыслового моделирования в образовательном
процессе 87
ВЫВОДЫ 91
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 93
ПРИЛОЖЕНИЕ 108

В последнее время наблюдается все ускоряющийся рост населения планеты. Вместе с тем, растет и потребность в продуктах питания, имеющих наилучшую биодоступность и высокое содержание нутриентов. Для этого требуется быстрое создание сортов растений, адаптированных к изменяющимся условиям среды и с резистентностью к новым фитопатогенам (Хлесткина и др., 2016). Существует несколько способов получения растений с ценными для человека признаками.
Вот уже множество столетий человечество проводит селекцию растений на продуктивность и стрессоустойчивость, а также совершенствует технологии возделывания для достижения максимальной плодовитости хозяйственно ценных культур. Совершенствуются и методы селекции. Огромные временные затраты - главный недостаток традиционных методов селекции (массовый и индивидуальный отбор, комбинационная селекция) - в среднем, для выведения нового сорта растения требуется от 7 до 12 лет (Сухарева и др., 2018). Ускорение темпов создания сортов позволяет также сократить посевные селекционные площади и снизить финансовые затраты (Хлесткина и др., 2016). Маркер-опосредованная селекция (Marker-Assisted Selection, MAS) (Азарин и др., 2012) и геномная селекция (Genomic Selection, GS) (Хлесткина, 2013), в основе которых лежит исследование ДНК- маркеров, рассматриваются как наиболее перспективные направления селекции, помогающие не только сократить временные затраты, но и повысить эффективность селекционной работы (Сухарева и др., 2018).
Актуальность проблемы. Помимо селекции существуют более современные и эффективные способы создания новых хозяйственно ценных сортов растений, например, с помощью методов генетической инженерии и геномного редактирования. Эти методы позволяют получить новые генотипы в рамках естественного генетического разнообразия вида (замена аллелей в
При создании трансгенных растений, из-за невозможности проведения сайт-направленного встраивания, зачастую имеет место низкая экспрессия встроенного гена (за счет эффекта положения) или полное отсутствие продукта этого гена (сайленсинг) (Хлесткина и др., 2016). К тому же, встраивание чужеродных последовательностей ДНК в структурную или регуляторную область функционально важных генов, может привести к нарушению метаболизма у растения-реципиента (Gelvin, 1998).
В последние десятилетия были разработаны подходы позволяющие проводить направленное изменение и встраивание генов путем внесения сайт-специфических двуцепочечных разрывов ДНК (Хлесткина и др., 2016). В качестве направляющего агента могут выступать как белковые молекулы (мегануклеазы, ZFN, TALEN), так и нуклеиновые кислоты (химерные ДНК- РНК олигонуклеотиды, CRISPR/Cas) (табл. 1).
Целесообразно использовать для выведения новых сортов растений новейшие технологии, такие как CRISPR/Cas, в первую очередь потому, что эта технология позволяет производить сайт-направленное высокоточное редактирование одновременно несколько генов.
Научная новизна исследования. Несмотря на стремительное распространение технологии CRISPR/Cas, её возможности чаще всего используются для целенаправленного удаления участков ДНК, тогда как в представленном исследовании будет осуществлено встраивание донорной ДНК в определенное место растительного генома (нокин).
Цель исследования: разработка методики создания генетически трансформированных растений (прежде всего Brassicaceae) на основе векторной CRISPR-конструкции pTC223 и её дальнейшая модификация для создания сортов, с повышенным содержанием антоциановых пигментов.
Задачи исследования:
1. Проверка CRISPR-плазмиды pTC223 для агробактериальной трансформации томата (Solanum lycopersicum) сорта Micro-Tom, табака (Nicotiana tabacum) сорта Havana линии SR1 дикого типа и рапса (Brassica napus) сортов Риф и Ярило;
2. Трансформация растений при помощи A.tumefaciens штамма AGL0 и A.rhizogenes штаммов А4 и 15834;
3. ПЦР-анализ полученных линий бородатых корней;
4. Экстракция и определение концентрации антоциановых пигментов в полученных линиях бородатых корней методом pH- дифференциальной спектрофотометрии;
5. Поиск генов-мишеней для модификации pTC223 и трансформации растений из семейства капустных (Brassicaceae);
6. Разработка методических рекомендаций по применению материалов ВКР в школьном курсе «Биология».
Практическая значимость. Появление антоциановой окраски различных частей растения может служить визуальным маркерным признаком успешной модификации растительного генома, а также повышает стрессоустойчивость самого растения, его декоративную и пищевую ценность в контексте профилактического питания.
Апробация. По материалам дипломной работы были опубликованы две научные работы в рамках ежегодной конференции «Вавиловские чтения» 2018 г. в БГПУ им. Акмуллы (Сухарева А.С., Михайлова Е.В., Кулуев Б.Р. Роль антоциановых пигментов в растительных и животных организмах// Вавиловские чтения - 2018. - С. 67-76. [РИНЦ]) и международной научной конференции «Растения и микроорганизмы: биотехнология будущего» PLAMIC2018 в ИБГ УФИЦ РАН (Mikhaylova E.V., Kuluev B.R., Sukhareva A.S., Chemeris A.V. Prospects for genome editing in Brassicaceae // Plants and microbes: the future of biotechnology: abstract book International Scientific
Выпускная квалификационная работа выполнена в лаборатории биоинженерии растений и микроорганизмов Института биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


1. CRISPR-плазмида pTC223 была опробована для трансформации генома томата (сорта Micro-Tom), табака (сорта Havana линии SR1 дикого типа) и рапса (сортов Риф и Ярило).
2. При помощи A.tumefaciens штамма AGL0 было получено 2 каллусные линии томатов и 10 - табаков in vitro, а также инокулировано in planta 89 цветков и 20 плодов томата.
3. При помощи A.rhizogenes штамма А4 была получена 1 линия бородатых корней томата и 9 линий табака. При помощи штамма 15834 получено 9 линий бородатых корней томата и 19 линий табака.
4. ПЦР-анализ образцов ДНК из 10 линий бородатых корней томатов подтвердил событие трансформации в 9 образцах, причем, ни в одном образце не обнаружена контаминация A.rhizogenes.
5. ПЦР-анализ образцов ДНК из 22 линий бородатых корней табаков подтвердил событие трансформации в 21 образце. Из них, в 5 образцах обнаружена контаминация A.rhizogenes.
6. Методом pH-дифференциальной спектрофотометрии было выявлено наличие антоциановых пигментов в трех линиях бородатых корней табака и определена их массовая концентрация: линия 6 - 91,8443 г/100г; линия 16 - 5,0097 г/100г; линия 15 - 4,1803 г/100г.
7. В геноме растений из семейства Brassicaceae не было обнаружено гомологичных гидРНК из pTC223 последовательностей, следовательно, требуется поиск генов-мишеней (предпочтительно регуляторных областей генома), участвующих в биосинтезе антоцианов для подбора гидРНК. Таковым может стать ген PAP1.
8. Разработан комплекс методических рекомендаций по применению материала данной выпускной квалификационной работы в



1. Азарин К.В., Маркин Н.В., Лотник B.C. ДНК маркеры в селекции
растений: учеб. пособие. Ростов-на-Дону: Издательство Южного
федерального университета., 2012. 16 с.
2. Апарцин Е.К. К.Н.Ю. Методы доставки генетического материала в клетки и возможности их применения в генной терапии // Гены и клетки.
2016. Т. 11. № 2. С. 32-41.
3. Вершинина З.Р., Кулуев Б.Р., Геращенков Г.А., Князев А.В., Чемерис Д.А, Гумерова Г.Р., Баймиев Ал.Х. Ч.А.В. Эволюция методов редактирования геномов // Биомика. 2017. Т. 9. № 3. С. 245-270.
4. ГОСТ 32709-2014. Продукция соковая. Методы определения антоцианинов. Введ. 2016-01-01. М.: Стандартинформ, 2014. 17 с.
5. Дрейпер Дж., Скотт Р. Х.Д. Трансформация клеток двудольных растений с помощью Ti-плазмид Agrobacterium tumefaciens и Ri-плазмид A.rhizogenes // Генная инженерия растений / под ред. R.W. J.Draper, R.Scott, Ph. Armitage. Москва: Мир, 1991. С. 408.
6. Запрометов М.Н. Основы биохимии фенольных соединений: учебное пособие: Высшая школа, 1974.
7. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях.: Наука, 1993. 271 с.
8. Карабанов И.А. Флавоноиды в мире растений. Минск: Ураджай, 1981. 80 с.
9. Кулуев Б.Р., Геращенков Г.А., Рожнова Н.А., Баймиев Ан.Х., Вершинина З.Р., Князев А.В., Матниязов Р.Т., Гумерова Г.Р., Михайлова Е.В., Никоноров Ю.М., Чемерис Д.А., Баймиев Ал.Х. Ч.А.В. CRISPR / Cas редактирование геномов растений // Биомика. 2017. Т. 9. № 3. С. 155-182.
10. Курсанова Т.А. Развитие представлений о природе иммунитета растений. М.: Наука, 1988. 98 с.
11. Лапшова М. С., Дейнека В. И. Д.Л.А. Исследование комплексов включения некоторых антоцианов с гидроксипропил-Ь-циклодекстрином // Химия растительного сырья. 2014. Т. 4. С. 139-146.
12. Макаревич А.М., Шутова А.Г., Спиридович Е.В. Р.В.Н. Функции и свойства антоцианов растительного сырья // Труды БГУ. 2010. Т. 4. № 2. С. 1-11.
13. Масленников П., Чупакина Г. С.Л. Природные антиоксиданты (экологический аспект). Калининград: БФУ им. И. Канта, 2011.
14. Михайлова В.Е., Кулуев Б.Р., Ясыбаева Г.Р., Ч.А.В. Создание культур бородатых корней Withania somnifera и оценка параметров их роста при выращивании на твердых и жидких питательных средах // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю.А. Овчинникова .
2017. Т. 13. № 2. С. 40-45.
15. Медведев С.С. Генетическая и эпигенетическая регуляция развития растительных организмов // Журнал Сибирского Федерального Университета. Биология. 2010. Т. 2. № 3. С. 109-129.
16. Пальдяева Г.М. Программа основного общего образования. Биология. 5-9 классы, к УМК В.В. Пасечника /сост. Г.М.Пальдяева. - М.: Дрофа, 2015. (Стандарты второго поколения).
17. Пасечник В. В. Биология. Бактерии, грибы, растения. 5 класс: учебник. - М.: Дрофа;
18. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Калинова Г. С. Биология.
Многообразие покрытосеменных растений. 6 класс: учебник. - М.: Дрофа;
19. Пасечник В. В. Биология. Человек. 8 класс: учебник. - М.:
Дрофа;
20. Пасечник В. В. Биология. Введение в общую биологию и
экологию. 9 класс: учебник. - М.: Дрофа.
21. Пат. 2228344 Российская Федерация. Способ получения антоцианового красителя из растительного сырья / Один А. П., Хайрутди-
22. Приказ Министерства образования и науки РФ от 17.12.2010г №1897 об утверждении Федерального Государственного Образовательного Стандарта Основного Общего Образования (ФГОС ООО).
23. Стрыгина К.В., Хлесткина Е.К. Синтез антоцианов у картофеля (Solanum tuberosum L.): генетические маркеры для направленного отбора (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 1. С. 37-49.
24. Сухарева, А. С., Кулуев Б.Р. ДНК-маркеры для генетического анализа сортов культурных растений // Биомика. 2018. Т. 10. № 1. С. 69-84.
25. Хлесткина Е. К. Молекулярные маркеры в генетических исследованиях и в селекции // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013. Т. 17. № 4/2. С. 1044-1054.
26. Хлесткина Е.К. Гены, детерминирующие окраску различных органов пшеницы // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012. Т. 16. № 1. С. 202-216.
27. Хлесткина Е.К., Шумный В.К. Перспективы использования
прорывных технологий в селекции: система CRISPR/Cas9 для
редактирования генома растений // Генетика. 2016. Т. 52. № 7. С. 774-787.
28. Чемерис Д.А., Кирьянова О.Ю., Геращенков Г.А., Кулуев Б.Р., Рожнова Н.А., Матниязов Р.Т., Баймиев Ан.Х., Баймиев Ал.Х., Губайдуллин И.М. Ч.А.В. Биоинформационные ресурсы для CRISPR/Cas редактирования геномов // Биомика. 2017. Т. 9. № 3. С. 203-228.
29. Чуб В. Для чего нужны антоцианы // Цветоводство. 2008. Т. 6. С. 22-25.
30. Штейнберг В.Э. Теория и практика дидактической многомерной технологии. М.: Народное образование, 2015. - 350 с. ISBN 978-5-87953-366¬8.
31. Щербаков А. В., Чистякова М. В., Рахманкулова З. Ф. Физиологические аспекты регуляции пластичности накопления флавоноидов на Южном Урале // Вестник Башкирского университета. 2012. Т. 17. № 2. С. 931-942.
32. Andersen O.M., Markham K.R. Flavonoids: chemistry, biochemistry and applications. Boca Raton: CRC Press, 2006. 1256 p.
33. Banta L.M. Agrobacterium and plant biotechnology // Agrobacterium: From Biology to Biotechnology / под ред. C. V. Tzfira T. New York: Springer Science+Business Media, LLC, 2008. P. 767.
34. Beetham P.R., Kipp P.B., Sawycky X.L., Arntzen C.J. A tool for functional plant genomics: chimeric RNA/DNA oligonucleotides cause in vivo gene-specific mutations // Proc. Natl. Acad. Sci. 1999. V. 96. P. 8774-8778.
35. Bibikova M., Beumer K., Trautman J.K. C.D. Enhancing gene targeting with designed zinc finger nucleases // Science. 2003. V. 300. P. 764.
36. Bitinaite J., Wah D.A., Aggarwal A.K. S.I. FokI dimerization is required for DNA cleavage // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V. 95. P. 10570¬10575.
37. Boch J., Scholze H., Schornack S., Landgraf A., Hahn S., Kay S., .Lahaye T., Nickstadt A., Bonas U. Breaking the code of DNA binding specificity of TAL-type III effectors // Science. 2009. V. 326. P. 1509-1512.
38. Bonas U., Stall R.E. S.B. Genetic and structural characterization of the avirulence gene avrBs3 from Xanthomonas campestris pv. vesicatoria // Mol. Gen. Genet. MGG. 1989. V. 218. P. 127-136.
39. Bonde M.T., Klausen M.S., Anderson M.V., Wallin A.I., Wang H.H. S.M.O. MODEST: a web-based design tool for oligonucleotide-mediated genome engineering and recombineering // Nucleic Acids Res. 2014. V. 42. № 1. P. 408¬415.
40. Bovy A., De Vos R., Kemper M., Schijlen E., Almenar Pertejo M., Muir S., Collins G., Robinson S., Verhoeyen M., Hughes S. et al. High-flavonol
41. Britton M.T., Escobar M.A., Dandekar A.M. The oncogenes of agrobacterium tumefaciens and agrobacterium rhizogenes / под ред. T. Tzvi, C. Vitaly. New York, NY: Springer New York, 2008. 523-563 P.
42. Brooks C., Nekrasov V., Lippman Z. B. V.E.J. Efficient gene editing in tomato in the first generation using the clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated9 system // Plant Physiol. 2014. V. 166. P. 1292-1297.
43. Burger J. E.G.E. Photosynthetic Efficiency, and Photodamage by UV and Visible Radiation, in Red versus Green Leaf Coleus Varieties // Plant Cell Physiol. 1996. V. 37. № 3. P. 395-399.
44. Cai C.Q., Doyon Y., Ainley W.M., Miller J.C., DeKelver R.C., Moehle E.A., Rock J.M., Lee Y.L., Garrison R., Schulenberg L., Blue R., Worden A., Baker L., Faraji F., Zhang L., Holmes M.C., Rebar E.J., Collingwood T.N., Rubin-Wilson B., Gregory P.D. U.F.D. Targeted transgene integration in plant cells using designed zinc finger nucleases // Plant Mol. Biol. 2009. V. 69. P. 699¬709.
45. Cermak T. и др. High-frequency, precise modification of the tomato genome // Genome Biol. 2015. V. 16. № 1. P. 232.
46. Cermak T., Doyle E.L., Christian M., Wang L., Zhang Y., Schmidt C., Baller J.A., Somia N.V., Bogdanove A.J. V.D.F. Efficient design and assembly of custom TALEN and other TAL effector- based constructs for DNA targeting // Nucleic Acids Res. 2011. V. 39. P. e82.
47. Char S.N., Unger-Wallace E., Frame B., Briggs S.A., Main M., Spalding M. H., Vollbrecht E., Wang K. Y.B. Heritable site-specific mutagenesis using TALENs in maize // Plant Biotechnol. J. 2015. V. 13. P. 1002-1010.
48. Chen F., Pruett-Miller S.M., Huang Y., Gjoka M., Duda K., Taunton J., Collingwood T.N., Frodin M. D.G.D. High-frequency genome editing using
49. Christian M., Qi Y., Zhang Y. V.D.F. Targeted mutagenesis of Arabidopsis thaliana using engineered TAL effector nucleases // G3 Genes, Genomes, Genet. 2013. V. 3. P. 1697-1705.
50. Clasen B.M., Stoddard T.J., Luo S., Demorest Z.L., Li J., Cedrone F., Tibebu R., Davison S., Ray E.E., Daulhac A., Coffman A. Yabandith A., Retterath A., Haun W., Baltes N.J., Mathis L., Voytas D.F. Z.F. Improving cold storage and processing traits in potato through targeted gene knockout // Plant Biotechnol. J. 2016. V. 14. P. 169-176.
51. Cong L., Ran F.A., Cox D., Lin S., Barretto R., Habib N., Hsu P.D., Wu X., Jiang W., Marraffini L.A. Z.F. Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems // Science. 2013. V. 339. P. 819-823.
52. Curtin S.J., Zhang F., Sander J.D., Haun W.J., Starker C., Baltes N.J., Reyon D., Dahlborg E.J., Goodwin M.J., Coffman A.P., Dobbs D., Joung J.K., Voytas D.F. S.R.M. Targeted mutagenesis of duplicated genes in soybean with zinc-finger nucleases // Plant Physiol. 2011. V. 156. P. 466-473.
53. D’Halluin K., Vanderstraeten C., Hulle J., Rosolowska J., Den Brande I., Pennewaert A., D’Hont K., Bossut M., Jantz D., Ruiter R. B.J. Targeted molecular trait stacking in cotton through targeted double-strand break induction // Plant Biotechnol. J. 2013. V. 11.P. 933-941.
54. D’Halluin K., Vanderstraeten C., Stals E., Cornelissen M. R.R. Homologous recombination: a basis for targeted genome optimization in crop species such as maize // Plant Biotechnol. J. 2008. V. 6. P. 93-102.
55. Deng Shan-Shan, Wang Ying-Zhi, Ma Duan. Zinc finger nucleases and their application. // Zhonghua Yi Xue Yi Chuan Xue Za Zhi. 2010. V. 27. № 2. P. 162-5.
56. Doebley J. Genetics, development and plant evolution // Curr. Opin. Genet. Dev. 1993. V. 3. P. 865-872.
57. Doebley J. L.L. Transcriptional regulators and the evolution of plant form // Plant Cell. 1998. V. 10. P. 1075-1082.
58. Dong C., Beetham P., Vincent K. S.P. Oligonucleotide-directed gene repair in wheat using a transient plasmid gene repair assay system // Plant Cell Rep. 2006. V. 25. P. 457-465.
59. Ehlenfeldt M.K. P.R.L. Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) and Phenolic and Anthocyanin Concentrations in Fruit and Leaf Tissues of Highbush Blueberry // J. Agric. Food Chem. Am. Chem. Soc. 2001. V. 49. № 5. P. 2222-2227.
60. Fauser F., Schiml S. P.H. Both CRISPR/Cas- based nucleases and nickases can be used efficiently for genome engineering in Arabidopsis thaliana // Plant J. . 2014. V. 79. P. 348-359.
61. Feng Z. et al. Efficient genome editing in plants using a CRISPR/Cas system. // Cell Res. 2013. V. 23. № 10. P. 1229-32.
62. Feng Z., Mao Y. X.N. et al. Multigeneration analysis reveals the inheritance, specificity, and patterns of CRISPR/Cas-induced gene modifications in Arabidopsis // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2014. V. 111. P. 4632-4637.
63. Gao Y. Z.Y. Specific and heritable gene editing in Arabidopsis // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2014. V. 111. P. 4357-4358.
64. Gelvin S. The introduction and expression of transgenes in plants // Curr. Opin. Biotechnol. 1998. V. 9. № 2. P. 227-32.
65. Gonzalez, A.; Zhao, M.; Leavitt, J. M.; Lloyd, A. M. Regulation of the anthocyanin biosynthetic pathway by the TTG1/bHLH/Myb transcriptional complex in Arabidopsis seedlings. Plant J. 2008, 53, 814-827.
66. Guo N., Feng C., Jian W., Bo L., Shuning Z., Jianli L., Xiaowu W. Anthocyanin biosynthetic genes in Brassica rapa// BMC Genomics, 2014, V. 15(1): 426.
67. Haun W., Coffman A., Clasen B.M., Demorest Z.L., Lowy A., Ray E., Retteran A., Stoddard T., Juillerat A., Cedrone F., Mathis, L., Voytas D.F. Z.F.
68. Hilioti Z., Ganopoulos I., Ajith S., Bossis I. T.A. A novel arrangement of zinc finger nuclease system for in vivo targeted genome engineering: the tomato LEC1-LIKE4 gene case // Plant Cell Rep. 2016. V. 35. P. 2241-2255.
69. Holton T.A., Cornish E.C. Genetics and Biochemistry of Anthocyanin Biosynthesis. // Plant Cell. 1995. V. 7. № 7. P. 1071-1083.
70. Houte S., Ekroth A.K., Broniewski J.M., Chabas H., Ashby B., Bondy-Denomy J., Gandon S., Boots M., Paterson S., Buckling A. W.E.R. van. The diversity-generating benefits of a prokaryotic adaptive immune system // Nature. 2016. V. 532. P. 385-388.
71. Hsu P.D., Scott D.A. W.J.A. et al. DNA targeting specificity of RNA- guided Cas9 nucleases // Nat. Biotechnol. 2013. V. 31. P. 827-832.
72. Ishino Y., Shinagawa H., Makino K., Amemura M. N.A. Nucleotide sequence of the iap gene, responsible for alkaline phosphatase isozyme conversion in Escherichia coli, and identification of the gene product // J. Bacteriol. 1987. V. 169. P. 5429-5433.
73. Jia W., Yang B. W.D.P. Efficient CRISPR/Cas9-mediated gene editing in Arabidopsis thaliana and inheritance of modified genes in the T2 and T3 generations // PLoS One. 2014. V. 9. P. e99225.
74. Jin H., Martin C. Multifunctionality and diversity within the plant MYB-gene family. // Plant Mol. Biol. 1999. V. 41. № 5. P. 577-85.
75. Jinek M., Chylinski K., Fonfara I., Hauer M., Doudna J.A. C.E. A programmable dual- RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity // Science (80-. ). 2012. V. 337. P. 816- 821.
76. Jones A.M.P., Saxena P.K. Inhibition of Phenylpropanoid Biosynthesis in Artemisia annua L.: A Novel Approach to Reduce Oxidative Browning in Plant Tissue Culture // PLoS One. 2013. V. 8. № 10. P. e76802.
77. Jung J.H. A.F. TALEN mediated targeted mutagenesis of the caffeic acid O-methyltransferase in highly polyploid sugarcane improves cell wall
78. Kiferle C. et al. Tomato R2R3-MYB Proteins SlANT1 and SlAN2: Same Protein Activity, Different Roles. // PLoS One. 2015. V. 10. № 8. P. e0136365.
79. Kim Y., Kweon J. K.J.S. TALENs and ZFNs are associated with different mutation signatures // Nat. Methods. 2013. V. 10. P. 185-185.
80. Kim Y.G., Cha J., Chandrasegaran S. Hybrid restriction enzymes: zinc finger fusions to Fok I cleavage domain. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996. V. 93. № 3. P. 1156-60.
81. Kmiec E.B., Cole A. H.W.K. The REC2 gene encodes the homologous pairing protein of Ustilago maydis // Mol. Cell. Biol. 1994. V. 14. P. 7163-7172.
82. Kochevenko A. W.L. Chimeric RNA/DNA oligonucleotide-based site-specific modification of the tobacco acetolactate syntase gene // Plant Physiol. 2003. V. 132. P. 174-184.
83. Kusano H., Onodera H., Kihira M., Aoki H., Matsuzaki H. S.H. A simple Gateway assisted construction system of TALEN genes for plant genome editing // Sci. Rep. 2016. V. 6. № 30234.
84. Li T., Liu B., Spalding M.H., Weeks D.P. Y.B. High-efficiency TALEN-based gene editing produces disease-resistant rice // Nat. Biotechnol. 2012. V. 30. № 5. P. 390-392.
85. Li X. et al. Purple Canola: Arabidopsis PAP1 Increases Antioxidants and Phenolics in Brassica napus Leaves // J. Agric. Food Chem. 2010. V. 58. № 3. P. 1639-1645.
86. Lloyd A., Plaisier C.L., Carroll D. D.G.N. Targeted mutagenesis using zinc-finger nucleases in Arabidopsis // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005. V. 102. P. 2232-2237.
87. Lozano-Juste J. C.S.R. Plant genome engineering in full bloom // Trends Plant Sci. 2014. V. 19. P. 284-287.
88. Malzahn A., Lowder L. Q.Y. Plant genome editing with TALEN and CRISPR // Cell Biosci. 2017. V. 7. № 21.
89. Mani M., Smith J., Kandavelou K., Berg J.M. C.S. Binding of two zinc finger nuclease monomers to two specific sites is required for effective double-strand DNA cleavage // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005. V. 334. P. 1191-1197.
90. Masterson J. Stomatal size in fossil plants: evidence for polyploidy in majority of angiosperms // Science. 1994. V. 264. P. 421-424.
91. Mathews H. et al. Activation Tagging in Tomato Identifies a Transcriptional Regulator of Anthocyanin Biosynthesis, Modification, and Transport // Plant Cell. 2003. V. 15. P. 1689-1703.
92. Meiers S. et al. The Anthocyanidins Cyanidin and Delphinidin Are Potent Inhibitors of the Epidermal Growth-Factor Receptor // J. Agric. Food Chem. Am. Chem. Soc. 2001. V. 49. № 2. P. 958-962.
93. Meissner R, Chague V, Zhu Q, Emmanuel E, Elkind Y L.A. high throughput system for transposon tagging and promoter trapping in tomato // A . Plant J. 2000. V. 22. P. 265-74.
94. Meissner R, Jacobson Y, Melmed S, Levyatuv S, Shalev G, Ashri A, Elkind Y L.A. A new model system for tomato genetics // Plant J. 1997. V. 12. P. 1465-1472.
95. Nekrasov V. et al. Targeted mutagenesis in the model plant Nicotiana benthamiana using Cas9 RNA-guided endonuclease // Nat. Biotechnol. 2013. V. 31. № 8. P. 691-693.
96. Okuzaki A. T.K. Chimeric RNA/DNA oligonucleotide-directed gene targeting in rice // Plant Cell Rep. 2004. V. 22. P. 509-512.
97. Otten L., Burr T. S.E. Agrobacterium: a disease-causing bacterium // Agrobacterium: From Biology to Biotechnology / под ред. C. V. Tzfira T. New York: Springer Science+Business Media, LLC, 2008. P. 767.
98. Pandey K.B. R.S.I. Plant polyphenols as dietary antioxidants in human health and disease // Oxid. Med. Cell. Longev. 2009. V. 2. № 5. P. 270-278.
99. Pater S., Neuteboom L.W., Pinas J.E., Hooykaas P.J. V.D.Z.B.J. De. ZFN-induced mutagenesis and gene-targeting in Arabidopsis through Agrobacterium-mediated floral dip transformation // Plant Biotechnol. J. 2009. V. 7. P. 821-835.
100. Peer R., Rivlin G., Golobovitch S., Lapidot M., Gal-On A., Vainstein
A. , Tzfira T. F.M.A. Targeted mutagenesis using zinc-finger nucleases in perennial fruit trees // Planta. 2015. V. 241. P. 941-951.
101. Podhajska A.J. S.W. Conversion of the FokI endonuclease to a universal restriction enzyme: cleavage of phage M13mp7 DNA at predetermined sites // Gene. 1985. V. 40. P. 175-182.
102. Puchta H., Dujon B. H.B. Homologous recombination in plant cells is enhanced by in vivo induction of double strand breaks into DNA by a site- specific endonuclease // Nucleic Acids Res. 1993. V. 21. P. 5034-5040.
103. Puchta H., Dujon B. H.B. Two different but related mechanisms are used in plants for the repair of genomic double-strand breaks by homologous recombination // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. P. 5055-5060.
104. Purugganan M.D. The molecular evolution of development // BioEssays. 1998. V. 20. P. 700-711.
105. Ramirez C.L., Foley J.E., Wright D.A., Muller- Lerch F., Rahman S.H., Cornu T.I., .Winfrey R.J., Sander J.D., Fu F., Townsend J.A., Cathomen T., Voytas D.F. J.J.K. Unexpected failure rates for modular assembly of engineered zinc fingers // Nat. Methods. 2008. V. 5. № 5. P. 374-375.
106. Ran Y., Liang Z. G.C. Current and future editing reagent delivery systems for plant genome editing // Sci. China Life Sci. 2017. V. 60. P. 490-505.
107. Ream W. Production of a mobile T-DNA by Agrobacterium tumefaciens // Agrobacterium: From Biology to Biotechnology / под ред. C. V. Tzfira T. New York: Springer Science+Business Media, LLC, 2008. P. 767.
108. Ruiter R., Van Den Brande I., Stals E., Delaure S., Cornelissen M., D’halluin K. Spontaneous mutation frequency in plants obscures the effect of chimeraplasty // Plant Mol. Biol. 2003. V. 53. P. 715-729.
109. Salomon S. P.H. Capture of genomic and T-DNA sequences during double-strand break repair in somatic plant cells // EMBO J. 1998. V. 17. P. 6086¬6095.
110. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989.
111. Schiml S., Fauser F. P.H. The CRISPR/Cas system can be used as nuclease for in planta gene targeting and as paired nickases for directed mutagenesis in Arabidopsis resulting in heritable progeny // Plant J. 2014. V. 80. P. 1139-1150.
112. Scott, J. W. H.B.K. Micro-Tom: A Miniature Dwarf Tomato. Gainesville, FL: Agricultural Experiment Station, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, 1989. 370 p.
113. Shan Q., Wang Y. L.J. et al. Targeted genome modification of crop plants using a CRISPR-Cas system // Nat. Biotechnol. 2013. V. 31. P. 686-688.
114. Shan Q., Zhang Y., Chen K., Zhang K. G.C. Creation of fragrant rice by targeted knockout of the OsBADH2 gene using TALEN technology // Plant Biotechnol. J. 2015. V. 13. P. 791-800.
115. Shukla V.K., Doyon Y., Miller J.C., DeKelver R.C., Moehle E.A., Worden S.E., Mitchell J.C., Arnold N.L., Gopalan S., Meng X., Choi V.M., Rock J.M., Wu Y.Y., Katibah G.E., Zhifang G., McCaskill D., Simpson M.A., Blakeslee
B. , Greenwalt S.A., Butler H.J. H.S.J. Precise genome modification in the crop species Zea mays using zinc- finger nucleases // Nature. 2009. TV. 459. P. 437-441.
116. Smith J. et al. A combinatorial approach to create artificial homing endonucleases cleaving chosen sequences // Nucleic Acids Res. 2006. V. 34. № 22. P. e149-e149.
117. Smith J., Bibikova M., Whitby F.G., Reddy A.R., Chandrasegaran S.
C. D. Requirements for double-strand cleavage by chimeric restriction enzymes with zinc finger DNA-recognition domains // Nucleic Acids Res. 2000. V. 28. P. 3361-3369.
118. Steinmetz K.A. P.J.D. Vegetables, Fruit, and Cancer Prevention // J. Am. Diet. Assoc. 1996. V. 96. № 10. P. 1027-1039.
119. Svitashev S., Young J.K. S.C. et al. Targeted mutagenesis, precise gene editing, and site-specific gene insertion in maize using Cas9 and guide RNA // Plant Physiol. 2015. V. 169. P. 931-945.
120. Takahashi A., Takeda K. O.T. Light-Induced Anthocyanin Reduces the Extent of Damage to DNA in UV-Irradiated Centaurea cyanus Cells in Culture // Plant Cell Physiol. 1991. V. 32. № 4. P. 541-547.
121. Tovkach A., Zeevi V. T.T. A toolbox and procedural notes for characterizing novel zinc finger nucleases for genome editing in plant cells // Plant J. 2009. V. 57. P. 747-757.
122. Townsend J.A., Wright D.A., Winfrey R.J., Fu F., Maeder M.L., Joung J.K. V.D.F. High frequency modification of plant genes using engineered zinc finger nucleases // Nature. 2009. V. 459. P. 442-445.
123. Urnov F.D. et al. Highly efficient endogenous human gene correction using designed zinc-finger nucleases // Nature. 2005. V. 435. № 7042. P. 646-651.
124. Wang Y., Cheng X., Shan Q., Zhang Y., Liu J., Gao C. Q.J.L. Simultaneous editing of three homoeoalleles in hexaploid bread wheat confers heritable resistance to powdery mildew // Nat. Biotechnol. 2014. V. 32. P. 947-951.
125. Watanabe K., Breier U., Hensel G., Kumlehn J., Schubert I. R.B. Stable gene replacement in barley by targeted double-strand break induction // J. Exp. Bot. 2015. V. 67. № 5. P. 1433-1445.
126. Westermeier R. Electrophoresis in Practice. A Guide to Methods and Applications of DNA and Protein Separations: VCH Verlagsgesellschaft mbH., 1997. Second edition. 331 p.
127. White F. Xanthomonas and the TAL effectors: Nature’s molecular biologist // TALENs Methods Protoc. 2016. V. 1338. P. 1-8.
128. Willits M.G., Kramer C.M., Prata R.T., De Luca V., Potter B.G., Steffens J.C. G.G. Utilization of the genetic resources of wild species to create a
129. Wolfe K.H. Yesterday’s polyploidization and the mistery of diploidization // Nat. Rev. Genet. 2001. V. 2. P. 233-241.
130. Wright D.A., Townsend J.A., Winfrey R.J., Irwin P.A., Rajagopal J., Lonosky P.M., Hall B.D., Jondle M.D. V.D.F. High-frequency homologous recombination in plants mediated by zinc-finger nucleases // Plant J. 2005. V. 44. P. 693-705.
131. Xie, D. Y.; Sharma, S. B.; Wright, E.; Wang, Z. Y.; Dixon, R. A. Metabolic engineering of proanthocyanidins through co-expression ofanthocyanidinreductaseandthePAP1MYBtranscriptionfactor// Plant J., 2006, V. 45, P. 895-907.
132. Xie K. Y.Y. RNA-guided genome editing in plants using a CRISPR- Cas system // Mol. Plant. 2013. V. 6. P. 1975-1983.
133. Xu R.F., Li H. Q.R.Y. et al. Generation of inheritable and “transgene clean” targeted genome-modified rice in later generations using the CRISPR/Cas9 system // Sci. Reports. . 2015. V. 5. P. e11491.
134. Yasmeen A., Mirza B., Inayatullah S. S.N., Jamil M. A.S. In planta transformation of tomato // Plant Mol. Biol. Rep. 2009. V. 27. P. 20-28.
135. Zhou L. L., Zeng H. N., Shi M. Z., Xie D. Y. Development of tobacco callus cultures over expressing Arabidopsis PAP1/MYB75 transcription factor and characterization of anthocyanin biosynthesis// Planta, 2008, V. 229 (1), P. 37-51.
136. Zhou H., Liu B. W.D.P. et al. Large chromosomal deletions and heritable small genetic changes induced by CRISPR/Cas9 in rice // Nucl. Acids Res. 2014. V. 42. P. 10903-10914.
137. Zhou L.-L. и др. Development of tobacco callus cultures over expressing Arabidopsis PAP1/MYB75 transcription factor and characterization of anthocyanin biosynthesis // Planta. 2008. V. 229. № 1. P. 37-51.
138. Zhu T., Mettenburg K., Peterson D.J., Tagliani L. B.C.L. Engineering herbicide-resistant maize using chimeric RNA/DNA oligonucleotides // Nat. Biotechnol. 2000. V. 18. P. 555-558.
139. Zhu T., Peterson D.J., Tagliani L., Clair G.S., Baszczynski C.L. B.B. Targeted manipulation of maize genes in vivo using chimeric RNA/DNA oligonucleotides // Proc. Natl. Acad. Sci. 1999. V. 96. P. 8768-8773.
140. Ziemienowicz A., Tzfira T. H.B. Mechanisms of T-DNA integration // Agrobacterium: From Biology to Biotechnology / под ред. C. V. Tzfira T. New York: Springer Science+Business Media, LLC, 2008. P. 767.
141. Zuluaga D.L. et al. Arabidopsis thaliana MYB75/PAP1 transcription factor induces anthocyanin production in transgenic tomato plants // Funct. Plant Biol. 2008. V. 35. № 7. P. 606.
142. Zverev Y.F. Flavonoids through the eyes of a pharmacologist. Features and problems of pharmacokinetics // Rev. Clin. Pharmacol. Drug Ther. 2017. V. 15. № 2. P. 4-11.
ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕСУРСЫ
143. Биоинформатическая база данных The national Center for
Biotechnology Information (NCBI)/ Режим доступа:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/.
144. Некоммерческий репозиторий плазмид Addgene/ Режим доступа: https://www.addgene.org/.
145. Программа поиска гомологов нуклеотидных
последовательностей BLASTn/ Режим доступа:
https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?LINK_LOC=blasthome&PAGE_TYPE=B lastSearch&PROGRAM=blastn.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!



© 2008-2021 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.