TRTech-PGR: Manipulating plant karyotypes by synthetic centromere formation
TRTech-PGR:通过合成着丝粒形成操纵植物核型
基本信息
- 批准号:2040218
- 负责人:
- 金额:$ 232.54万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
An important goal of plant synthetic biology is to design artificial chromosomes with custom genes and pathways that can improve plant performance in areas such as drought tolerance. The overall aim of this project is to develop strategies for the introduction and inheritance of custom designed artificial plant chromosomes. This work will be communicated to the public through two “Plants by Design” research symposia, research demonstrations at the Bell Museum at the University of Minnesota, and interactive instructional events at local farmers markets in Athens Georgia. Years of research have provided a comprehensive understanding of what centromeres are made of and what proteins bind to them. This project will test the investigators' knowledge by creating synthetic centromeres with defined components. In prior work the investigators inserted long arrays of LexO binding sites on maize chromosome 4 and showed that a fusion protein containing a LexA DNA binding domain and CENH3 (LexA-CENH3) binds to LexO arrays and recruits other kinetochore proteins. In this project, they will determine whether LexA-CENH3-activated synthetic centromeres are capable of driving independent chromosome segregation. They will use several methods to break chromosome 4 and liberate the end fragments to become independent neochromosomes, which they will test for mitotic and meiotic stability. They will also create new LexO arrays and determine the minimum size necessary to activate functional centromeres. They will further extend the work to Nicotiana benthamiana, where methods exist to transform protoplasts with large molecules. They will build synthetic chromosome vectors based on the LexA-CENH3 system and test their properties in culture and regenerated plants. If successful, the results will expand knowledge of plant centromeres and provide first-generation synthetic chromosome vectors for plant genome engineering.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
植物合成生物学的一个重要目标是使用自定义基因和途径设计人造染色体,这些染色体可以改善诸如干旱耐受性等区域的植物性能。该项目的总体目的是制定策略,以引入和继承定制设计的人造植物染色体。这项工作将通过两个“设计”研究研讨会,明尼苏达大学贝尔博物馆的研究演示以及乔治亚州雅典当地农民市场的互动教学活动向公众传达。多年的研究提供了对哪种丝粒制成以及蛋白质与它们结合的综合理解。该项目将通过创建具有定义组件的合成中心粒来测试研究人员的知识。在先前的工作中,研究人员在玉米4号染色体上插入了长阵列的Lexo结合位点,并表明含有Lexa DNA结合结构域的融合蛋白和CENH3(LEXA-CENH3)与Lexo阵列结合并募集其他动型蛋白。在这个项目中,他们将确定Lexa-Cenh3激活的合成中心粒是否能够驱动独立的染色体分离。他们将使用几种方法打破4号染色体并解放末端片段以成为独立的新染色体,它们将测试有丝分裂和减数分裂稳定性。他们还将创建新的Lexo阵列,并确定激活功能性centromeres所需的最小尺寸。他们将进一步将工作扩展到烟熏本米亚那,那里存在使用大分子转化原生质体的方法。他们将基于Lexa-Cenh3系统构建合成染色体向量,并测试其在培养和再生植物中的特性。如果成功,结果将扩大对植物中心粒的知识,并为植物基因组工程提供第一代合成染色体向量。该奖项反映了NSF的法定任务,并通过使用基金会的智力优点和更广泛的影响来评估NSF的法定任务。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Synthetic maize centromeres transmit chromosomes across generations
- DOI:10.1038/s41477-023-01370-8
- 发表时间:2022-09
- 期刊:
- 影响因子:18
- 作者:R. Dawe;J. Gent;Yibing Zeng;Han Zhang;Fang-fang Fu;Kyle W. Swentowsky;D. W. Kim;Na Wang;Jianing Liu;Rebecca D. Piri
- 通讯作者:R. Dawe;J. Gent;Yibing Zeng;Han Zhang;Fang-fang Fu;Kyle W. Swentowsky;D. W. Kim;Na Wang;Jianing Liu;Rebecca D. Piri
An extensible vector toolkit and parts library for advanced engineering of plant genomes
- DOI:10.1002/tpg2.20312
- 发表时间:2023-03-09
- 期刊:
- 影响因子:4.2
- 作者:Chamness, James C.;Kumar, Jitesh;Voytas, Daniel F.
- 通讯作者:Voytas, Daniel F.
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
R Kelly Dawe其他文献
R Kelly Dawe的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('R Kelly Dawe', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: EAGER: Development of an Artificial Chromosome System in Chlamydomonas Based on CENH3 Tethering
合作研究:EAGER:基于 CENH3 束缚的衣藻人工染色体系统的开发
- 批准号:
2151106 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Standard Grant
Rebuilding a kinesin-based meiotic drive system from defined components
从定义的组件重建基于驱动蛋白的减数分裂驱动系统
- 批准号:
1925546 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Standard Grant
TRANSFORM-PGR: Whole genome assembly of the maize NAM founders
TRANSFORM-PGR:玉米 NAM 创始人的全基因组组装
- 批准号:
1744001 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Continuing Grant
Functional Genomics of Maize Centromeres
玉米着丝粒的功能基因组学
- 批准号:
1444514 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Continuing Grant
DISSERTATION RESEARCH: The intragenomic conflict between the meiotic driver Abnormal Chromosome 10 and its suppressor in Zea mays.
论文研究:玉米减数分裂驱动基因异常 10 号染色体与其抑制基因之间的基因组内冲突。
- 批准号:
1406078 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Standard Grant
Cause and Consequences of Maize Neocentromere Activity
玉米新着丝粒活性的原因和后果
- 批准号:
0951091 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Continuing Grant
Functional Genomics of Maize Centromeres
玉米着丝粒的功能基因组学
- 批准号:
0922703 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Continuing Grant
Functional Genomics of Maize Centromeres
玉米着丝粒的功能基因组学
- 批准号:
0421671 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Continuing Grant
Functional Genomics of Maize Centromeres
玉米着丝粒的功能基因组学
- 批准号:
9975827 - 财政年份:1999
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
通过构建Pgr-Cas9工具小鼠研究Hippo通路效应因子Yap1/Wwtr1在蜕膜化过程中的作用
- 批准号:32370913
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
海洋硅藻PGR5/PGRL1蛋白感知和适应波动光的作用机制研究
- 批准号:42276146
- 批准年份:2022
- 资助金额:56 万元
- 项目类别:面上项目
KLF12通过调控PGR和GDF10的表达抑制孕激素诱导子宫内膜癌细胞分化的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
HBP1调节PGR转录活性在胚胎植入及妊娠维持中的作用机制
- 批准号:82160296
- 批准年份:2021
- 资助金额:34.00 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
KLF12通过调控PGR和GDF10的表达抑制孕激素诱导子宫内膜癌细胞分化的机制研究
- 批准号:82172819
- 批准年份:2021
- 资助金额:55.00 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Collaborative Research: RESEARCH-PGR: Development of epigenetic editing for crop improvement
合作研究:RESEARCH-PGR:用于作物改良的表观遗传编辑的开发
- 批准号:
2331437 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: TRTech-PGR TRACK: Discovery and characterization of small CRISPR systems for virus-based delivery of heritable editing in plants.
合作研究:TRTech-PGR TRACK:小型 CRISPR 系统的发现和表征,用于基于病毒的植物遗传编辑传递。
- 批准号:
2334028 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Standard Grant
TRTech-PGR: PlantTransform: Boosting Agrobacterium-mediated transformation efficiency in the orphan crop tef (Eragrostis tef) for trait improvement
TRTech-PGR:PlantTransform:提高孤儿作物 tef(画眉草 tef)中农杆菌介导的转化效率,以改善性状
- 批准号:
2327906 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Standard Grant
RESEARCH-PGR: Cycling to low-temperature tolerance
研究-PGR:循环到耐低温
- 批准号:
2332611 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: RESEARCH-PGR: Development of epigenetic editing for crop improvement
合作研究:RESEARCH-PGR:用于作物改良的表观遗传编辑的开发
- 批准号:
2331438 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 232.54万 - 项目类别:
Standard Grant