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作者:唐雅利;刘薇;姚逸萍;栾春光;王德良;薛洁;黄本宸;王晖;刘树文;孟杰;
单位:西北农林科技大学葡萄酒学院;中国食品发酵工业研究院有限公司;国家酒类品质与安全国际联合研究中心;
摘要:该研究旨在为解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)开发先导编辑(prime editing, PE)系统,优化其功能和编辑效率,为解脂耶氏酵母提供一种新的基因编辑工具。由于解脂耶氏酵母DNA双链断裂(double-strand breaks, DSB)主要是通过非同源末端重组(non-homologous end joining, NHEJ)方式进行修复,导致规律成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)系统的应用受到限制。而PE系统不依赖供体DNA,不引入双链断裂,以对细胞损伤更小的方式实现基因组DNA的插入、缺失和突变。该研究对CRISPR系统进行改造,首次构建了解脂耶氏酵母先导编辑系统(prime editing in Y.lipolytica,PEyl),并优化先导编辑向导RNA(prime editing guide RNA,pegRNA)的稳定性,能够有效地对基因组进行无痕编辑,实现单碱基精度的删除、插入和置换,为解脂耶氏酵母的遗传改造提供了新的合成生物学工具。此外,研究还应用PEyl系统成功对解脂耶氏酵母的EYD1基因进行移码突变失活,展现了PEyl系统在精准基因编辑中的应用潜力。
关键词:先导编辑系统;;解脂耶氏酵母;;基因编辑;;合成生物学;;赤藓糖醇
基金资助:北京市科技计划项目(Z231100003723014);; 中国轻工集团有限公司科技创新基金项目(ZQ2023JC-SW01)