Identificação do gene mutante de floração precoce em Phalaenopsis amabilis (L.) Blume para construção de sgRNA no sistema de edição de genoma CRISPR/Cas9

Resumo

Phalaenopsis amabilis (L.) Blume, comumente chamada de orquídea mariposa (Orchidaceae), é uma espécie natural de orquídea designada como a flor nacional da Indonésia por seu belo formato de flor e período de floração duradouro. Basicamente, P. amabilis tem uma longa fase vegetativa que causa floração tardia, cerca de 2 a 3 anos para a floração, portanto, um método para encurtar o período vegetativo é desejado. A mais recente abordagem tecnológica que pode ser utilizada para acelerar a floração de P. amabilis é o método de edição do genoma CRISPR/Cas9 para inativar o GAI (Gibberellic Acid Insensitive) que pode ser usado como um gene mutante para acelerar a regulação da floração dos genes FLOWERING TIME (FT), via de biossíntese. Para isto, a melhor abordagem é silenciar o GAI gene com um sistema knockout que deve ser iniciado com a identificação e caracterização do gene alvo GAI no P. amabilis, e que, posteriormente, será utilizado como um único RNA guia. A eficiência de nocaute mediada por CRISPR/Cas9 é altamente dependente das propriedades do sgRNA usados. O SgRNA consiste em uma sequência alvo, determinando seu desempenho de especificidade. Executamos agrupamento filogenético para a proteína PaGAI com espécies de orquídeas intimamente relacionadas, como Dendrobium capra, Dendrobium cultivars e Cymbidium sinensis. SWISS-Model foi utilizado como ferramenta webserver para modelagem de homologia de estruturas de proteínas. Os resultados mostram que P. amabilis possui um domínio específico com ocorrência de mutações pontuais nos dois domínios conservativos. Portanto, uma única reconstrução de RNA guia precisa ser implementada.

Palavras-chave:
CRISPR/Cas9; GAI (Gibberellic Acid Insensitive); knockout; Phalaenopsis amabilis; sgRNA