科研进展 | 微生物所吴家和研究团队开发CRISPR/Cas9和农杆菌毒力蛋白协同作用的基因编辑技术
文摘
科学
2023-04-24 19:05
北京
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近期，微生物所吴家和研究团队利用CRISPR/Cas9基因编辑和农杆菌介导的遗传转化两个系统的特征，设计了一套精准编辑的方法并探索了两个系统协同作用的潜力。该基因编辑技术在烟草和水稻得到有效验证（图1），相关研究结果在线发表在Journal of Experiment Botany期刊上。农杆菌介导的遗传转化技术在植物、真菌、酵母中广泛使用，其拓扑异构酶VirD1能够辅助核酸内切酶VirD2识别并切割T-DNA的特异核苷酸序列。研究人员将Cas9与VirD2蛋白融合形成Cas9-VirD2，在Cas9-VirD2融合蛋白基因编辑系统中加入特异DNA修复模板（包含编辑靶点的同源序列）和VirD1、VirE2蛋白，利用Cas9切割植物基因组形成双链断裂（DSB）和VirD2识别切割携带DNA修复模板的能力，使受VirE2保护的DNA修复模板在DSB位置进行同源重组，实现基因组的精准编辑。研究团队使用该基因编辑技术实现了水稻内源基因精准编辑。该研究使用了3种农杆菌毒力蛋白和CRISPR/Cas9开发了一套通过同源重组途径实现精准基因编辑的技术，为植物基因组编辑提供了一种可能的新方法和策略。图1 CRISPR/Cas9和农杆菌毒力蛋白协同实现精准烟草和水稻基因编辑相关研究成果在线发表在Journal of Experiment Botany期刊上，题为“CRISPR/Cas9 and Agrobacterium tumefaciens virulence proteins synergistically increase efficiency of precise genome editing via homology directed repair in plants”。微生物所吴家和研究员为本研究的通讯作者，项目聘用唐叶为第一作者。本研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委项目的资助。
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https://doi.org/10.1093/jxb/erad096
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唐叶，项目聘用
研究方向：生化与分子生物学
唐叶 | 撰文
王忠勤 | 排版
吴家和 | 审核
