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Neues epigenetisches DNA-Methylierungssystem: Generierung transgenfreier Pflanzen mit verändertem Phänotyp

Dieses neuartige de novo-DNA-Methylierungssystem ermöglicht es, gezielt Zuchtpflanzen eines gewünschten Phänotyps durch gene silencing zu generieren. Das Besondere dabei ist, dass die gewünschten phänotypischen Eigenschaften an die Tochterpflanzen weitergegeben werden, das Transgen jedoch nicht in der ehemals transformierten Pflanze verbleibt. Dies wird durch sogenannte RNA-dirigierte DNA-Methylierung (RdDM) erreicht, die es erlaubt, das Methylierungsmuster genomischer Sequenzabschnitte spezifisch zu modifizieren. Die Innovation dieser Technologie basiert auf der Insertion eines „inverted repeat“ (IR)-Konstrukts in eine Intron-Sequenz des Transgens, wobei das IR-Konstrukt invertierte Promotorsequenzen des Zielgens beinhaltet. Bei der Transkription des RdDM-Konstruktes wird doppel-strängige RNA (dsRNA) gebildet, die anders als bei herkömmlichen RNAi-Methoden im Zellkern verbleibt und dort zu einer de novo-Methylierung des entsprechenden Zielgenpromotors führt. Die Folge ist eine spezifische transkriptionelle Inaktivierung der Promotorsequenz und damit ein silencing des Zielgens. Durch epigenetische Vererbung wird das durch das eingebrachte RdDM-Konstrukt etablierte Methylierungsmuster an die nächsten Pflanzengenerationen weitergegeben, so dass die Inaktivierung des Zielgens bestehen bleibt, während das Transgen durch Auskreuzung entfernt wird. Die RdDM-Methode erlaubt damit die Generierung transgenfreier Pflanzen mit verändertem Genexpressionsmuster.

Anwendung
Produktion von Pflanzen mit spezifischen phänotypischen Eigenschaften, z. B. allergenfreie Nutzpflanzen

Vorteile

  • Gezielte Veränderung der Eigenschaften von Zuchtpflanzen
  • Deutlich höhere Effizienz als bei bisherigen RNAi-Technologien
  • Kein unerwünschter vertikaler und horizontaler Gentransfer

Stand der Entwicklung
Auf alle Nutzpflanzen übertragbar

Patentstatus
Europäische und internationale Patentanmeldung

Zu vergebende Lizenzen
Herstellung und Vertrieb, exklusiv oder nicht-exklusiv

Weitere Informationen:
Unser Zeichen: ASC001

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Ansprechpartner

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c/o Universitätsmedizin Mainz
Dr. Marcus Kaltwasser
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