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首页» 首襝hen植?/a>» 夏兰琴研究组建li植wu高xiaoyin导基因编辑系tong

  近日,zhong国188体育官方网站科学院作wu科学研究所作wu转基因及基因编辑糺i跤難ing用chuang新团队融合利用水稻mi码子优化的nCas9 (H840A)蛋bai和逆转录酶突变体,kaifaliaoyi謟hi選iao的植wuyin导编辑系tong,成功精zhun编辑liao水稻的外源 hptII 突变基因和na源 OsEPSPS 基因,获得liao精zhun编辑纯合和杂合植zhu,拓展liao植wu基因组精zhun编辑gong具。相关研究成果于2020年3月25日zai线fa表于《fen子植wu(Molecular Plant)》杂志上。

  近年来,CRISPR/Cas介导的植wu基因组定点编辑、dan碱基替换和同源重组体系的建li和利用,zai农作wu基因功neng研究和精zhun育种zhongfa挥liao重要作用,展现liao广阔的fa展潜力和ying用前景。然而,CRISPR/Cas介导的植wu基因组定点敲chu糺i鮶hinengzai基因组特定位点产生随机插入和删chu。由CRISPR/Cas系tong衍生的胞嘧啶和腺嘌ling碱基编辑器,zhinengzai基因组靶向位点实现C→T,G→A,A→G和T→C等4种dan碱基转换,还不neng实现qi它类型的碱基颠换。通过同源定向修复糺i酰谢蜃榫玵ue编辑,zai植wuzhong的xiaolv依然feichangdi,zhizai少shu实验室可行。因ci,迫qie需要建li更高xiao的植wu基因组精zhun编辑糺i跆逑怠Ⅻ/p>

  ci前,有研究通过将Cas9缺刻酶nCas9与逆转录酶突变体融合,zai哺乳dongwuzhongkaifaliaoyi系lie新的基因组精zhun编辑体系-yin导编辑系tong。该系tongneng够zai不存zaiDNAshuang链断裂缺口和DNA供体修复模ban的情况下,实现靶向插入、删chu和所有类型的dan碱基自由转换和颠换,wei提高作wu精que编辑xiaolv提供liao可neng。

  基于dongwuyin导编辑系tong,作wu转基因及基因编辑糺i跤難ing用chuang新团队进yi步优化该系tong,gou建liao高xiao植wuyin导编辑体系。将水稻mi码子优化的逆转录酶突变体融合zai具有shuang核定位信号的nCas9蛋bai的C末端,使用玉mi增强衪ui鬱ong子Ubiquitinqidong子驱dong该融合基因表达,并添加liao具有增强mRNA稳定性的duo聚腺苷酸(PolyA)结gou和wan豆Rubisco小亚基E9zhongzhi子zhongzhi转录和翻译;进yi步,使用水稻组成型Actinqidong子驱dongyin导编辑向导RNA(pegRNA)和小向导RNA(sgRNA)的共表达,采用体na可自我剪qie的tRNA间ge,同时添加liaoPolyA结gou和Noszhongzhi子以增强转录本的稳定性和提高表达量,gou建liao高xiao的植wuyin导编辑系tong。研究人员利用上述植wuyin导编辑系tong,fenbie对靶向水稻外源 hptII 突变基因和na源 OsEPSPS 基因进行精zhun基因编辑,成功获得liao15zhu hptII 精zhun修饰纯合植zhu和1zhu OsEPSPS 基因精zhun修饰杂合植zhu,精que编辑xiaolvfenbiewei9.38%和2.22%。高xiao植wuyin导编辑系tong的建li,wei水稻以及qi他作wu基因组精que编辑提供liao有xiaogong具,有望大大促进农作wu定向遗传改良的进程。

 

  图:植wuyin导编辑系tong对外源 hptII 突变基因和na源EPSPS基因的精zhun编辑

  作科所博士研究生李慧园,李晶莹和博士后chenjilinwei本文共同第yi作者,夏兰琴研究员wei本文通讯作者。本研究得dao转基因重大专项和zhong国农科院chuang新gong程与“农科英才”特支jihua188体育官方网站资助。

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.03.011



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