Метод, що передбачає введення в тканини рослини (головним чином у листя) суспензії, що містить плазмід, з культурою Agrobacterium tumefaciens з метою викликати високу короткочасну експресію Т-ДНК.
Ген рослини спорідненого виду.
Довільне введення цисгена у нестандартну ділянку генома рослини, що редагується.
Заміна або додавання (залежно від набору природним чином наявних/відсутніх генів) цисгена/алеля в початковій ділянці генома.
Адаптивна імунна система бактерій і археїв, що застосовується з метою редагування генома. Терміном CRISPR описується відрізок генома рослини-господаря, який містить повторювані послідовності і спеціальний сегмент вірусної ДНК – спейсер. Асоційовані з CRISPR білки використовують ці послідовності для локалізації генів і захисту клітини шляхом ідентифікації та знищення вірусної ДНК.
Білок (ендонуклеаза) в складі імунної системи CRISPR у бактерій, що використовується для редагування генома. Білок Cpf1 використовує молекулу РНК для локалізації і розщеплення комплементарної ДНК (гідової РНК), в результаті чого утворюється дволанцюжковий розрив. У порівнянні з Cas9, у Cpf1 трохи інша послідовність мотиву, суміжного з протоспейсером і інший принцип розщеплення ДНК.
Білок (ендонуклеаза) в складі імунної системи CRISPR у бактерій, що використовується для редагування генома. Білок Cas9 використовує молекулу РНК для локалізації і розщеплення комплементарної ДНК (гідової РНК), в результаті чого утворюється дволанцюжковий розрив. Робота імунної системи CRISPR побудована на руйнуванні вірусної ДНК з метою не допустити інфікування клітин господаря.
Білок (ендонуклеаза), асоційований з ДНК-зв'язуючими доменами «цинкових пальців» або нуклеазами ефекторів, подібних активаторам транскрипції (TALEN). FokI розрізає тільки один ланцюжок ДНК (одноланцюговий розрив), тому для дволанцюжкових розривів потрібна пара «цинкових пальців» або нуклеаз TALEN. Домени, де білком FokI був виконаний розріз ДНК, сплавлені з деактивованим нуклеазою білком Cas9 (або dCas9, де d означає «дефіцитний»), в зв'язку з чим для дволанцюжкового розриву також потрібна наявність димера.
Цей термін є загальним для низки нових методик, кожна з яких має свої особливості, але де в чому вони схожі. Вони полягають у створенні дволанцюжкових розривів в чітко визначених точках послідовності ДНК. З огляду на неточності механізму репарації ДНК (негомологічного з'єднання кінців), дволанцюжкові розриви можуть призводити до виникнення мутацій (InDel, SNP). За наявності моделі репарації (відомої як матриця) для внесення певних змін в ДНК або вставки цілих генів може бути застосований точний механізм гомологічної рекомбінації. До методів, що позначаються цим терміном, належать CRISPR/CAs, TALEN, метод «цинкових пальців», мегaнуклеаз, а також спрямований мутагенез.
Короткі сегменти РНК, які направляють ферменти, що розщеплюють ДНК (ендонуклеази) до цільової ділянки генома. Гідові РНК містять ділянку, що відповідає цільовій послідовності (зазвичай 20 нуклеотидів), а також сегмент, який взаємодіє з ендонуклеазою (наприклад, Cas9).
Клітинний механізм репарації ланцюжків ДНК, який складається з сегмента гомологічної донорської ДНК (яка діє в якості матриці репарації), що «латає» розриви ДНК. Щоб донорську ДНК можна було вставити в геном, її послідовність повинна бути досить схожою з ділянкою, що підлягає розщепленню нуклеазами. ГР відрізняється більшою точністю репарації, ніж негомологічне з'єднання кінців (NHEJ). Під час редагування генома конструювання і вставка донорської ДНК відбувається з максимальною точністю, що потенційно дозволяє замінити дефективний ген його здоровою копією.
Скорочення, що позначає інсерційно-делеційний (I/D) поліморфізм, тобто довільне видалення або введення нуклеотидів в послідовність ДНК. Мутації InDel виникають внаслідок неточної репарації дволанцюжкових розривів при NHEJ. Часто це призводить до зміщення відкритої рамки зчитування та/або передчасної вставки стоп-кодонів і, як наслідок, припинення формування генетичного ланцюжка.
Будь-яка нова комбінація генів і регуляторних елементів, які належать одному виду або близькоспорідненим видам рослин, рекомбінуються поза організмом і вводяться в геном рослини, від якої вони можуть бути генетично успадковані.
Процес, що призводить до виникнення мутацій в послідовності ДНК.
Зміна в послідовності ДНК організму. Такі зміни можуть бути незначними (SNP, малі мутації InDel), включати тисячі пар нуклеотидів (інсерції, делеції, транслокації, заміщення), або впливати на цілі хромосоми.
Загальний термін для нових методів селекції рослин, що дозволяють внести точні генетичні зміни і підвищити генетичну різноманітність рослин. Завдяки своїй точності і ефективності вони відрізняються від традиційних методів селекції, таких як схрещування, відбір і традиційний мутагенез з використанням хімічного або радіаційного впливу. Цей термін включає в себе агрофільтрацію, цисгенез, CRISPR/Cas, трансплантацію, оліго-спрямований мутагенез, РНК-залежне метилювання ДНК, зворотну селекцію, застосування нуклеаз TALEN і «цинкових пальців».
Клітинний механізм репарації ДНК, заснований на з'єднанні вільних кінців, що з'явилися в результаті розриву ланцюжка ДНК. Цей механізм менш точний порівняно з гомологічною рекомбінацією і часто призводить до довільного введення або видалення нуклеотидів на ділянці розриву, що є причиною інсерцій і делецій в генетичному коді.
Прямий чи непрямий, незапланований, коротко- або довгостроковий наслідок впливу на організм, що не відповідає початковій меті (наприклад, коли нуклеаза, що застосовується для редагування генома, розщеплює довільну, нецільову ділянку ДНК, схожу на цільову).
Метод редагування генома, за якого відбувається одиничний нуклеотидний обмін в геномі рослини за допомогою олігонуклеотида, що зазвичай включає в себе 20-100 нуклеотидів. Крім однієї модифікованої комплементарної пари основ, олігонуклеотид є ідентичним (гомологічний) до цільової послідовності ДНК в геномі рослини.
Цей термін описує такі інноваційні технології, як секвенування генома, «оміки» і методи збільшення генетичного різноманіття. Ці технології дозволяють дізнатися більше про генетику і фізіологію рослин, а також принципи взаємодії рослин і патогенів. Описувані цим терміном методи допомагають селекціонерам виявляти і вивчати селекційно-значущі характеристики, а також виконувати селекційні завдання швидше і якісніше.
Короткий ланцюжок нуклеотидів, який повинен безпосередньо прилягати до цільової послідовності ДНК, щоб білок Cas9 або Cpf1 міг їх зв'язати і розщепити. Відсутність суміжного з протоспейсером мотиву в геномі хазяїна не дозволяє CRISPR зробити розщеплення ділянки ДНК.
Нуклеїнова кислота, отримана шляхом об'єднання поза організмом двох і більше молекул нуклеїнових кислот, які після перенесення в організм можуть генетично успадковуватися (див. BVL 2017; EFSA, 2015; NIH, 2016).
Пригнічення рекомбінації за допомогою введення трансгена (на основі РНК-інтерференції) з метою отримання повністю гомозиготних подвоєних гаплоїдів для створення гібридів. Отримані в результаті рослини не несуть в собі цей трансген.
Пригнічення експресії (наприклад, при транскрипційному «сайленсингу» генів) цільових генів через метилювання промоторної послідовності. Щоб ініціювати процес RdDM, в клітину за допомогою конструкцій на основі РНК-інтерференції вводяться послідовності, що забезпечують гомологічну вставку РНК на потрібній ділянці промотора.
Методи, за яких отримані зміни відбуваються з довільних мутацій (делецій, інсерцій або SNP) у результаті неточного механізму репарації ДНК (NHEJ).
У випадку з SDN-2 в клітину вноситься модель (матриця) репарації, яка за допомогою точного механізму гомологічної рекомбінації призводить до отримання невеликих конкретних змін.
У випадку з SDN-3 для вставки або обміну генів і/або регуляторних елементів (наприклад, варіантів алелів) використовується репарація дволанцюжкових розривів ДНК за допомогою гомологічної рекомбінації з введенням молекули ДНК в якості матриці.
Обмін одиничного нуклеотиду в послідовності ДНК.
Методи, у яких дволанцюжкові розриви здійснюються в чітко визначених точках генома за допомогою ендонуклеази. У якості ДНК-зв'язуючої ділянки може використовуватися білок або РНК. Цей загальний термін визначає методи CRISPR/CAs, TALEN, а також метод «цинкових пальців» (ZNF). Сайт-спрямовані нуклеази поділяються на SDN-1, SDN-2 і SDN-3 в залежності від масштабу змін, що вносяться.
Метод редагування генома, за якого одна ділянка білка розпізнає конкретну послідовність ДНК, а інша – розрізає цю послідовність. Нуклеази TALEN складаються з ланцюжка невеликих ДНК-зв'язуючих доменів, здатних розпізнавати довші послідовності ДНК. Кожна ДНК-зв'язуюча ділянка TALEN об'єднана з нуклеазою Fokl, яка розщеплює ДНК.
Стабільна інтеграція ДНК неспоріднених видів в геном рослини.
Метод редагування генома, за якого одна ділянка білка розпізнає конкретну послідовність ДНК, а інша – розщепляє цю послідовність. Нуклеази ZNF складаються з ланцюжка невеликих ДНК-зв'язуючих доменів, здатних розпізнавати довші послідовності ДНК. Кожна ДНК-зв'язуюча ділянка ZNF об'єднана з нуклеазою, що розщеплює ДНК.