Fiche d'identité

Contexte

Un des leviers pour accompagner les agriculteurs dans leur transition agroécologique est l’augmentation de la diversité des variétés de plantes disponibles et aux caractères intéressants.

Les mutations génétiques sont à l’origine de la diversité et à la base de la domestication et de l’amélioration variétale (Ex : croisement de variétés.) Toutefois le potentiel de mutations disponibles est limité.

L’édition des génomes est une technique induisant des mutations mobilisant notamment CRISPR Cas9 découvert en 2012.

Si depuis sa découverte des améliorations ont été conduites, l’édition des génomes par CRISPR Cas9 ne permet à ce jour que d’inactiver par mutation n’importe quel gène dans le génome de certaines plantes.

Problématiques

• Comment induire des mutations ciblées sur n’importe quel site d’un génome et pour toutes espèces possibles ?
• Comment apporter tout type de modification souhaitée de la molécule d’ADN (insertion, suppressions, substitutions de base de l’ADN)?

Edition par matrice d'ARN- pour des mutations ciblées, prédictibles et sur un large panel de plantes 

Pour prédéterminer le site mais aussi le type de modification dans le génome d’une plante des technologies d’édition des génomes sont apparues au fil du temps.

Le projet TYPEX travaille sur l’Edition par matrice d'ARN mobilisant la nucléase Cas9.  A la différence du système CRISPR Cas9 d'origine qui coupe l’ADN et implique  des mécanismes de réparation de l’ADN agissant de manière non prédictible, l’édition par matrice d'ARN agit à l'image d'une gomme et d'un crayon : on efface une lettre et on la réécrit rendant ainsi l'édition prédictible.  

Objectifs

• Mise en place d’outils et de protocoles d'édition efficaces, robustes et polyvalents, applicables à un large éventail d'espèces (WorkPackage 1 et 2) ;
• Edition d’espèces difficilement transformable (WP3) ;
• Fondements de l'infrastructure distribuée mise en place dans le cadre de ce PEPR (WP1, 2 et 3).

Plan de travail

WP1. Développement d’outils et de règles générales pour une édition par matrice d'ARN efficace chez les plantes.

Amélioration de l’outil d’édition par matrice d'ARN sur des plantes modèles (Marchantia, Psycomitrium et Arabidopsis) sur une stratégie de type « cycle DBTL » (Design, Built, Test and Learn).

WP2. Evaluation de l’édition par matrice d'ARN sur une large gamme d’espèces de plantes cultivées.

Test selon la stratégie de cycle DBTL de l’édition par matrice d'ARN améliorée sur des plantes de cultures d’intérêt pour l’agriculture française.

WP3. Extension de l’utilisation de l’édition par matrice d'ARN aux plantes difficilement transformables.

Développement de l’édition par matrice d'ARN chez des plantes pour lesquelles les techniques efficaces de transformation ne sont pas encore disponibles.