Towards the induction of site-directed meiotic recombination

Abstract

Here, new findings that contribute to our understanding of meiotic DSB formation, as well as new tools that could be employed in the manipulation of the meiotic recombination are described: -CRISPR/Cas9 generated HvmtopVIB plants present complete sterility due to the lack of meiotic DSB formation, leading to unbalanced segregation of meiotic chromosomes and aneuploid gametes; DNA lesions generated by Ionizing Radiation and radiomimetic drugs are capable of partially restoring CO in meiotic DSB-defective plants in Arabidopsis and barley; A developed ASY1-mediated co-expression system enables delivery of diverse proteins specifically into meiotic cells; Meiosis-specific expression of Cas9 endonuclease leads to large deletion and complex homologous recombination events; dCas9-MTOPVIB forms part of a functional meiotic DSB-complex

Hier werden neue Entdeckungen beschrieben, die zu unserem Verständnis der meiotischen DSB-Bildung beitragen, sowie neue Werkzeuge, die bei der Manipulation der meiotischen Rekombination eingesetzt werden könnten: CRISPR/Cas9-generierte HvmtopVIB-Pflanzen weisen aufgrund der fehlenden meiotischen DSB-Bildung vollständige Sterilität auf, was zu einer unausgeglichenen Trennung meiotischer Chromosomen und aneuploider Gameten führt; Durch Ionisierende Strahlung und radiomimetische Medikamente erzeugte DNA-Läsionen können CO in meiotischen DSB-defekten Pflanzen in Arabidopsis und Gerste teilweise wiederherstellen; Ein entwickeltes ASY1-vermitteltes Koexpressionssystem ermöglicht die gezielte Abgabe verschiedener Proteine in meiotische Zellen; Die Meiose-spezifische Expression der Cas9-Endonuklease führt zu großen Deletion und komplexen homologen Rekombinationsereignissen; dCas9-MTOPVIB ist Teil eines funktionellen meiotischen DSB-Komplexes.