6月12日,中國水稻研究所王克劍課題組和中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋課題組合作開展的研究結(jié)果在線發(fā)表于《植物生物技術(shù)雜志(Plant Biotechnology Journal)》上。該研究顯著提高了CRISPR-Cas9-VQR系統(tǒng)在水稻中的基因組編輯效率。
CRISPR-Cas9系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于基因組編輯。但是該系統(tǒng)在進(jìn)行基因組編輯時,除需要特異識別靶序列之外,還需要特異識別一段NGG的鄰近核苷酸序列,這大大限制了該系統(tǒng)的編輯位點(diǎn)選擇范圍。在前期的研究中,課題組通過對Cas9蛋白進(jìn)行定點(diǎn)突變,獲得了Cas9蛋白的VQR變體,并在水稻基因組中成功實(shí)現(xiàn)對NGA鄰近序列的編輯,極大的擴(kuò)展了基因編輯位點(diǎn)的選擇范圍,然而CRISPR-Cas9-VQR系統(tǒng)與原CRISPR-Cas9系統(tǒng)相比較,其編輯效率依然偏低,這限制了該系統(tǒng)在水稻中的推廣應(yīng)用,為此,該研究通過優(yōu)化sgRNA的結(jié)構(gòu)以及使用水稻內(nèi)源性強(qiáng)啟動子來驅(qū)動VQR變體的表達(dá),成功將CRISPR-Cas9-VQR系統(tǒng)的編輯效率提高到了原有系統(tǒng)的3至7倍。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程經(jīng)費(fèi)的資助。水稻所碩士研究生胡熙璕和中科院遺傳所助理研究員孟祥兵為該論文的共同第一作者,中科院遺傳所李家洋研究員和水稻所王克劍研究員為共同通訊作者。(通訊員 陳鎏琰)
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