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上海生科院建立高效谷氨酸棒桿菌CRISPR

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上海生科院建立高效谷氨酸棒桿菌CRISPR

摘要: 　　5月4日，自然-通訊（Nature Communications）發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院植物生理生態(tài)學(xué)習(xí)所合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊晟學(xué)習(xí)組題為CRISPR-Cpf1 assisted genome editing of Corynebacterium glutamicum 的 ...

　　5月4日，自然-通訊（Nature Communications）發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院植物生理生態(tài)學(xué)習(xí)所合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊晟學(xué)習(xí)組題為CRISPR-Cpf1 assisted genome editing of Corynebacterium glutamicum 的學(xué)習(xí)成果，發(fā)現(xiàn)新兇手弗蘭西斯菌來(lái)源的Cas效應(yīng)蛋白(FnCpf1)與谷氨酸棒桿菌適配，而SpCas9則表現(xiàn)出對(duì)谷氨酸棒桿菌的毒性，并建立了高效的谷氨酸棒桿菌CRISPR-Cpf1基因組編輯系統(tǒng)。
　　CRISPR-Cas是當(dāng)前最強(qiáng)有力的基因組編輯技術(shù)�；诨撴溓蚓鷣�(lái)源的Cas效應(yīng)蛋白（SpCas9）最初被開發(fā)為人類細(xì)胞的基因組編輯工具，隨后被適配到各個(gè)物種細(xì)胞中，被認(rèn)為是“戰(zhàn)無(wú)不勝攻無(wú)不克”的Cas效應(yīng)蛋白。但在谷氨酸棒桿菌這一最重要的氨基酸生產(chǎn)菌株中，SpCas9卻難以適配應(yīng)用。
　　楊晟學(xué)習(xí)組開發(fā)的這套CRISPR-Cpf1基因組編輯方法，結(jié)合單鏈重組系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基因組精細(xì)修改，最高效率達(dá)到100%；亦可實(shí)現(xiàn)大片段缺失和插入，將原先每輪一周的基因組編輯操作縮短到3天。以L-脯氨酸合成代謝關(guān)鍵酶γ-谷氨酰激酶的149位甘氨酸為例，應(yīng)用CRISPR-Cpf1基因組編輯系統(tǒng)對(duì)其實(shí)施原位飽和點(diǎn)突變，可成功篩選獲得抗L-脯氨酸反饋抑制的高產(chǎn)菌株。
　　該學(xué)習(xí)工作得到了國(guó)家“973”項(xiàng)目、上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人計(jì)劃資助。植生生態(tài)所博士蔣宇為第一作者，中科院上海有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)所王任小學(xué)習(xí)組協(xié)助進(jìn)行了γ-谷氨酰激酶的分子模建。



　　CRISPR-Cpf1-recT系統(tǒng)可在谷氨酸棒桿菌基因組上高效原位飽和突變以篩選高產(chǎn)菌上海生科院建立高效谷氨酸棒桿菌CRISPR  |  責(zé)任編輯：蟲子
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