The terms genome engineering, genome editing, and gene editing, refer to modifications (insertions, deletions, substitutions) in the genome of a living organism. The most widely used approach to genome editing nowadays is based on Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats and associated protein 9 (CRISPR-Cas9). In prokaryotes, CRISPR-Cas9 is an adaptive immune system that naturally protects cells from DNA virus infections. CRISPR-Cas9 has been modified to create a versatile genome editing technology that has a wide diversity of applications in medicine, agriculture, and basic studies of gene functions. CRISPR-Cas9 has been used in a growing number of monocot and dicot plant species to enhance yield, quality, and nutritional value, to introduce or enhance tolerance to biotic and abiotic stresses, among other applications. Although biosafety concerns remain, genome editing is a promising technology with potential to contribute to food production for the benefit of the growing human population. Here, we review the principles, current advances and applications of CRISPR-Cas9-based gene editing in crop improvement. We also address biosafety concerns and show that humans have been exposed to Cas9 protein homologues long before the use of CRISPR-Cas9 in genome editing.

Conservar la diversidad del maíz sin transgenes será posible cuando se entiendan las fuentes de introgresión y dispersión de estos genes modificados. El objetivo de este estudio fue analizar la presencia de transgenes en granos y semillas de maíz comercializados en México, por considerarse como potenciales dispersores de eventos transgénicos. Se recolectaron 40 muestras de granos y semillas de híbridos comercializados en México en parcelas de producción o comercializados de origen nacional e importado. Se sembraron en campo 300 semillas por genotipo y cuando se encontraban en etapa V4-V5 de desarrollo foliar se les asperjó glifosato, evaluando 15 días después su efecto. Con base en la frecuencia de resistencia (FR) y nivel de daño se seleccionaron genotipos para ser evaluados con inmunoensayos ELISA para detección de la proteína recombinante CP4/EPSPS y una prueba basada en ADN para detección de presencia/ausencia de P35S de CaMV y TNOS de A. tumefaciens por qPCR. Las muestras que resultaron positivas para P35S y TNOS se enviaron al Centro Nacional de Referencia de Organismos Genéticamente Modificados (CNRDOGM) para su validación y detección de eventos específicos, y se estimaron los porcentajes de eventos de secuencias modificadas contenidos en las muestras positivas. Cuatro híbridos mostraron la mayor resistencia a glifosato en campo (FR ≤ 0.26). En los ensayos ELISA y qPCR los granos del híbrido Jabalí y el importado fueron positivos para la introgresión de transgénicos. Se confirmó la presencia de los eventos MON89034, TC1507 y MON810 (< 0.1 % en cada caso) en grano del híbrido Jabalí, así como los eventos MON89034, MON810, MON88017, NK603, TC1507, Bt11, GA21 y MIR162 (26.42, 2.28, 0.16, 18.13, > 10.0, 8.67, 0.78 y 4.78 %, respectivamente) en el grano importado. La presencia de eventos específicos en granos comercializados quedó comprobada como vía potencial de dispersión de transgenes al maíz nativo, resaltando que estos granos nacionales e importados son semillas funcionales, que conservan su capacidad de desarrollo y de expresión de proteínas recombinantes para resistencia a glifosato.