Regulación de plantas genéticamente editadas y selección del gen SAMT para la edición de carica papaya buscando resistencia a meleira
| dc.contributor.advisor-co1 | Rodrigues, Silas Pessini | |
| dc.contributor.advisor1 | Fernandes, Patrícia Machado Bueno | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0003-2695-3638 | |
| dc.contributor.author | Gaitán, Julia Bibiana Merchán | |
| dc.contributor.referee1 | Ventura, José Aires | |
| dc.contributor.referee2 | Tarazi, Roberto | |
| dc.contributor.referee3 | Pérez Brito, Daisy De La Caridad | |
| dc.contributor.referee4 | Rodrigues, Juliany Cola Fernandes | |
| dc.date.accessioned | 2024-12-30T21:39:05Z | |
| dc.date.available | 2024-12-30T21:39:05Z | |
| dc.date.issued | 2024-05-09 | |
| dc.description.abstract | This paper addresses the regulation of one of the most modern technologies for the control of plant pathologies, the CRISPR (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats) technique, which is based on the action of a Cas protein and an gRNA that together can target specific areas of the DNA to modify them, through a systematic review of the regulatory systems of different countries. The different approaches adopted by countries in the Latin American region to regulate CRISPR technology were analyzed, taking into account the opportunities it offers and the possible associated ethical and social risks. So far, Brazil has analyzed the case-by case evaluation process of genetically modified crops by the regulatory committee CTNBio for the use of new plant breeding technologies to determine whether it would be considered a GMO or conventional breeding. This analysis was carried out because there is great interest in using CRISPR technology to develop new plant cultivars, especially plants relevant to Brazilian fruit growing. The Carica papaya cultivar, is of particular interest because of limitations in its production, due to the plant's susceptibility to the virus complex that causes papaya meleira disease, is economically and biologically relevant, as viruses have been identified in plant latex, a fluid derived from laticifers, which occur in more than 20 plant families and on which there is a body of information that points to laticifers as plant response systems to viruses. For this reason, a detailed review was conducted on the role of laticiferans of different species, examining the ability of both pro- and antiviral latex to protect plants, as well as its potential to be used as a natural source of defense molecules against insect vectors and fungal infections. The potential use of CRISPR in response to control viruses affecting laticifers was also evaluated through a compilation of articles targeting gene editing with specific expression or related to laticifer biology, confirming that it is possible to modulate laticifer function using CRISPR. The relationship of the PMeV complex in the C. papaya L. plant was discussed and the importance of the cloning of the Salicylate O-methyltransferase gene in the defense against this viral complex are discussed, due to its presence in the plant defense mechanisms related to laticifers. Describing experimental advances in the development of a protocol to silence the salicylate O-methyltransferase gene of C. papaya by means of the Golden Gate Assembly, detailing the design of gRNA for the construction and multiplication of gene editing vectors, intermediate steps in the process of gene silencing of the SAMT gene for the control of meleira disease in papaya, resulting in optimal conditions for the use of CRISPR technology in C. papaya plants. | |
| dc.description.resumo | Este artigo aborda a regulamentação de uma das tecnologias mais modernas para o controle de doenças da plantas, a técnica CRISPR (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats), que se baseia na ação de uma proteína Cas e de um gRNA que, juntos, podem atingir áreas específicas do DNA para modificá-las, por meio de uma revisão sistemática dos sistemas regulatórios de diferentes países. Foram analisadas as diferentes abordagens adotadas pelos países da região da América Latina para regulamentar a tecnologia CRISPR, levando em conta as oportunidades que ela oferece e os possíveis riscos éticos e sociais associados. Até o momento, no Brasil, o processo de avaliação caso a caso de culturas geneticamente modificadas pelo órgão regulador CTNBio para o uso de novas tecnologias de melhoramento genético é analisado para determinar se seria considerado OGM ou melhoramento convencional. Essa análise foi realizada porque há grande interesse em usar a tecnologia CRISPR para desenvolver novos cultivares de plantas, especialmente plantas relevantes para a fruticultura brasileira. A cultura do mamão Carica papaya é de particular interesse por causa das limitações de produção, devido à suscetibilidade da planta ao complexo de vírus que causa a doença da meleira do mamão, é econômica e biologicamente relevante, pois os vírus foram identificados no látex da planta, um fluido derivado de laticíferos, que ocorrem em mais de 20 famílias de plantas e para os quais há um conjunto de informações que aponta para os laticíferos como sistemas de resposta da planta aos vírus. Por esse motivo, foi realizada uma revisão detalhada sobre o papel dos laticíferos de diferentes espécies, examinando a capacidade do látex pró- e antiviral de proteger as plantas, bem como seu potencial para ser usado como fonte natural de moléculas de defesa contra insetos vetores e infecções fúngicas. O uso potencial do CRISPR em resposta ao controle de vírus que afetam os laticíferos também foi avaliado por meio da coleta de artigos voltados para a edição de genes com expressão específica ou relacionados à biologia do laticífero, confirmando que é possível modular a função do laticífero usando o CRISPR. Foi discutido a relação do complexo PMeV na planta C. papaya L. e a importância da clonagem do gene Salicylate O-methyltransferase na defesa contra esse complexo viral, devido à sua presença nos mecanismos de defesa da planta relacionados aos laticíferos. São descritos os avanços experimentais no desenvolvimento de um protocolo para silenciar o gene da salicilato O-metiltransferase de C. papaya usando o Golden Gate Assembly, detalhando o desenho de gRNA para a construção e multiplicação de vetores de edição de genes, etapas intermediárias no processo de silenciamento gênico do gene SAMT para o controle da doença da meleira em mamão, resultando em condições ideais para o uso da tecnologia CRISPR em plantas de C. papaya. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufes.br/handle/10/18259 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Doutorado em Biotecnologia | |
| dc.publisher.department | Centro de Ciências da Saúde | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia | |
| dc.subject | CRISPR/Cas9 | |
| dc.subject | Salicilato | |
| dc.subject | O-metiltransferase | |
| dc.subject.cnpq | Biotecnologia | |
| dc.title | Regulación de plantas genéticamente editadas y selección del gen SAMT para la edición de carica papaya buscando resistencia a meleira | |
| dc.type | doctoralThesis |