Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание нового эффективного инструментария на основе промоторных областей генов антимикробных пептидов proSmAMP1 и proSmAMP2 из сорного растения мокрицы (Stellaria media) для генетической инженерии двудольных сельскохозяйственных культур

Докладчик: Бабаков Алексей Владимирович

Должность: зав.лабораторией, завдедующий лаборатории

Цель проекта:
1. Создание цис-генных сельскохозяйственных растений с повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам окружающей среды. 2. Наборы новых эффективных промоторов для генетической инженерии двудольных растений на основе промоторных областей генов proSmAMP1 и proSmAMP2 из растения Stellaria media.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Наборы нуклеотидных последовательностей делеционных вариантов промоторных областей генов proSmAMP1 и proSmAMP2 из растения S. media для генетической инженерии двудольных растений.
2. Наборы разрабатываемых промоторов по экологической безопасности и эффективности при экспрессии рекомбинантных генов в растениях будут превосходить коммерческий вирусный промотор CaMV35S.
3. Новизна научного решения обусловлена использованием уникальных нуклеотидных последовательностей промоторов генов антимикробных пептидов proSmAMP1 и proSmAMP2 из растения S. media.
4. Результаты обзора научной литературы и патентного поиска демонстрирую, что разрабатываемые наборы промоторов генов proSmAMP1 и proSmAMP2 по своей эффективности не будут уступать, а во многих случаях будут существенно превосходить, другие известные промоторы генов растений.
5. Для достижения заявленных результатов необходимо исследовать эффективность разрабатываемых промоторов в различных двудольных культурных растениях. Ограниченность использование промоторов генов proSmAMP1 и proSmAMP2 может проявиться в некоторых видах двудольных растений.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Науки о жизни. Биотехнология и сельское хозяйство.
2. Научно-исследовательские учреждения и ВУЗы России смогут использовать результаты проекта для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области биологии растительной клетки (Геномные, протеомные и постгеномные технологии; Технологии биоинженерии). Инновационные биотехнологические компании смогут использовать результаты проекта для биосинтеза в растениях рекомбинантных белков медицинского и ветеринарного назначения (Биомедицинские и ветеринарные технологии). Инновационные агрохимические предприятия, научно-исследовательские учреждения и селекционные центры страны смогут использовать результаты проекта для получения сельскохозяйственных цис-генных растений, устойчивых к стрессам или с улучшенным качеством продукции. Результаты работы окажут существенное позитивное влияние на решение задач развития ТП «Биоиндустрия и Биоресурсы – Биотех2030» в области сельскохозяйственной биотехнологии.
3. Результаты проекта сопоставимы с мировым уровнем исследований и позволят разработать новые технические решения в области генетической инженерии и биотехнологии растений.

Текущие результаты проекта:
Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ. Анализ источников научной литературы показал, что все известные до настоящего времени промоторы генов из двудольных растений по эффективности, как правило, уступают вирусным промоторам, включая часто используемому в генетической инженерии растений промотору CаMV35S. Кроме того, доступный набор растительных промоторов для биотехнологии двудольных растений ограничен, главным образом, промоторами генов «домашнего хозяйства». В данной работе в качестве нового источника сильных и индуцибильных промоторов для генетической инженерии двудольных растений предлагаются промоторы генов антимикробных пептидов из дикорастущих растений.
Проведено исследование объекта ПНИ и обоснован выбор направления исследований (делеционный анализ) промоторов генов pro-SmAMP1 и pro-SmAMP2 из мокрицы в различных двудольных растениях.
Проведен патентный поиск, результаты которого свидетельствуют о том, что сильных и, к тому же универсальных по отношению к разным видам растений, промоторов генов растений, сопоставимых по уровню активности с промотором CMV35S, обнаружено мало. Поэтому промоторы генов pro-SmAMP1 и pro-SmAMP2 из мокрицы могут быть использованы в качестве объектов интеллектуальной собственности.
Разработаны лабораторные методики создания трансгенных растений табака, картофеля и агроинфильтрированных растений Nicotiana benthamiana, рапса и свеклы с использованием промоторов генов pro-SmAMP1 и pro-SmAMP2.
Созданы экспериментальные образцы трансгенных растений табака, картофеля и агроинфильтрированных растений Nicotiana benthamiana, рапса и свеклы, экспрессирующие различные целевые гены под контролем промоторов генов pro-SmAMP1 и pro-SmAMP2.
Разработаны лабораторные методики измерения экспрессии целевых генов у трансгенных растений табака, картофеля и агроинфильтрированных растений Nicotiana benthamiana, рапса и свеклы, экспрессирующих различные целевые гены под контролем промоторов генов pro-SmAMP1 и pro-SmAMP2.
Разработана программа и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов трансгенных растений табака, картофеля и агроинфильтрированных растений Nicotiana benthamiana, рапса и свеклы.
В рамках внебюджетного финансирования Индустриальным партнером проводится закупка необходимого технологического и контрольно-измерительного оборудования по этапу 1. Материально-техническое обеспечение работ этапа 1 за счет собственных средств организации выполнено на 96 %.