CRISPR/Cas Technology in Resistance to Phytopathogens

Objective & Hypothesis:The intracellular and extracellular plant pathogens cause economically significant loss to agricultural products worldwide.

📊

Key Findings & Data:Genomeediting technologies, especially the CRISPR/cas system, have recently been used in different fields in order to improve both quality andyield in agricultural products.

💡

Conclusion & Impact:In the future, it will bepossible to develop resistant plants to more than one pathogen simultaneously with CRISPR/cas genome editing technology.

🔬Design:Review & Systematic Survey

📍Scope:Comprehensive Sample

⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

The intracellular and extracellular plant pathogens cause economically significant loss to agricultural products worldwide. Genomeediting technologies, especially the CRISPR/cas system, have recently been used in different fields in order to improve both quality andyield in agricultural products. The CRISPR/cas system which provides defense in microorganisms against bacteria, archaea, phage andforeign plasmids is a tool that offers unique opportunities for research and regulation of agricultural properties. In this review, theeffectiveness of the CRSPR/cas system in the fight against phyto-pathogens causing diseases was discussed. In addition, the currentstatus of modifications through the CRISPR/cas system of genes that play a role in resistance and susceptibility to the host plant againstfungi, bacteria and viruses was revealed. The CRISPR/cas system has been shown to be effective in providing resistance to phyto pathogens that have destructive effects on plants. Advances in genome editing and the production of transgene-free plants withCRISPR/Cas will enable the development of new disease management and control strategies in plant pathology. In the future, it will bepossible to develop resistant plants to more than one pathogen simultaneously with CRISPR/cas genome editing technology.

Özet

Tarım ürünlerinde hem hücre içi hem hücre dışı bitki patojenleri dünya çapında ekonomik olarak önemli kayıplara neden olmaktadır.Genom düzenleme teknolojileri özellikle de CRISPR/cas sistemi, tarım ürünlerinde gerek kalite gerekse verimin iyileştirilmesi amacıylason zamanlarda farklı alanlarda kullanılmıştır. Bakteri, arkea, faj ve yabancı plazmitlere karşı savunma sağlayan CRISPR/cas sistemitarımsal özelliklerin araştırılması ve düzenlenmesi için eşsiz fırsatlar sunan bir araçtır. Bu derlemede hastalıklara neden olanfitopatojenlere karşı mücadelede CRSPR/cas sisteminin kullanım etkinliği irdelenmiştir. Ayrıca CRISPR/cas sistemi aracılığıyla fungus,bakteri ve virüslere karşı konukçu bitkide dayanıklılık ve duyarlılıkta rol oynayan genlerin modifikasyonlarının mevcut durumu ortayakonmuştur. Çalışmalar, CRISPR/cas sisteminin bitkilerde fitopatojenlere karşı dayanıklılık sağlamada etkili olduğunu ortaya koymuştur.Genom düzenleme alanındaki ilerlemeler ve CRISPR/cas ile transgen içermeyen bitkilerin elde edilmesi gelecekte bitki patolojisindeyeni hastalık yönetim ve mücadele stratejilerinin geliştirilmesine olanak sağlayabilecektir. Ayrıca gelecekte CRISPR/cas genomdüzenleme teknolojisi ile birden fazla patojene eş zamanlı olarak dayanıklı bitkilerin geliştirilmesi de mümkün olabilecektir.

🔖

Cite This Article

DEMİREL, F., USTA, M., DEMİREL, S. (2022). CRISPR/Cas Technology in Resistance to Phytopathogens. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 0 - Sayı: 20, 693–702. https://ajindex.com/articles/457557

📄 Full Text PDF Viewer

Open in New Tab ↗

↗New Tab

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

Abudayyeh, O. O., Gootenberg, J. S., Konermann, S., Joung, J., Slaymaker, I. M., Cox, D. B.,. & Severinov, K. (2016). C2c2 is a single-component programmable RNA-guided RNAtargeting CRISPR effector. Science, 353(6299), aaf5573. Abudayyeh, O. O., Gootenberg, J. S., Essletzbichler, P., Han, S., Joung, J., Belanto, J. J.,. & Lander, E. S. (2017). RNA targeting with CRISPR–Cas13. Nature, 550(7675), 280-284.
AKBUDAK, M. A., & Kontbay, K. (2017). Yeni Nesil Genom Düzenleme Teknikleri: ZFN, TALEN, CRISPR’lar ve Bitkilerde Kullanımı. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 26(1), 111-126.
Ali, Z., Abulfaraj, A., Idris, A., Ali, S., Tashkandi, M., & Mahfouz, M. M. (2015). CRISPR/Cas9-mediated viral interference in plants. Genome biology, 16(1), 238. Ali, Z., Ali, S., Tashkandi, M., Zaidi, S. S. E. A., & Mahfouz, M. M. (2016). CRISPR/Cas9-mediated immunity to geminiviruses: differential interference and evasion. Scientific reports, 6(1), 1-13.
Aman, R., Ali, Z., Butt, H., Mahas, A., Aljedaani, F., Khan, M. Z.,. & Mahfouz, M. (2018). RNA virus interference via CRISPR/Cas13a system in plants. Genome biology, 19(1), 1- 9. Arora, L., & Narula, A. (2017). Gene editing and crop improvement using CRISPR-Cas9 system. Frontiers in plant science, 8, 1932.
Ateş Sönmezoğlu, Ö., Yıldırım, A., Türk, Ü., & Yanar, Y. (2019). Bazı Yerel Makarnalık Buğday Çeşitlerinde Küllemeye (Blumeria graminis f. sp. tritici) Karşı Dayanıklılığın Belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (17), 944- 950. Baltes, N. J., Hummel, A. W., Konecna, E., Cegan, R., Bruns, A. N., Bisaro, D. M., & Voytas, D. F. (2015). Conferring resistance to geminiviruses with the CRISPR–Cas prokaryotic immune system. Nature Plants, 1(10), 1-4.
Barrangou, R., Fremaux, C., Deveau, H., Richards, M., Boyaval, P., Moineau, S.,. & Horvath, P. (2007). CRISPR provides acquired resistance against viruses in prokaryotes. Science, 315(5819), 1709-1712.
Bayat, H., Naderi, F., Khan, A. H., Memarnejadian, A., & Rahimpour, A. (2018). The impact of crispr-cas system on antiviral therapy. Advanced Pharmaceutical Bulletin, 8(4), 591. Borrelli, V. M., Brambilla, V., Rogowsky, P., Marocco, A., & Lanubile, A. (2018). The enhancement of plant disease resistance using CRISPR/Cas9 technology. Frontiers in plant science, 9, 1245. Bortesi, L., & Fischer, R. (2015). The CRISPR/Cas9 system for plant genome editing and beyond. Biotechnology advances, 33(1), 41-52.
Bragard, C., Caciagli, P., Lemaire, O., Lopez-Moya, J.