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作者：刘济辅;于文文;徐显皓;武耀康;刘延峰;李江华;堵国成;吕雪芹;刘龙;
单位：江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室;江南大学未来食品科学中心;
摘要：CRISPR-Cas系统已被广泛用于细胞代谢网络的精细调控。然而革兰氏阳性菌中的CRISPR激活(CRISPRa)系统仍存在激活效果差、作用窗口较小的问题。该研究在模式工业微生物枯草芽孢杆菌中构建了一种基于CRISPR-dCpf1的基因表达双向调控系统，可实现同时对多个基因的原位激活和抑制。首先，通过将不同类型的转录激活结构域与dCpf1融合，发现dCpf1-RemA可同时激活多个不同的启动子；此外，通过优化crRNA的靶向位点，dCpf1-RemA还具有抑制基因表达的功能，可用于构建CRISPR抑制(CRISPRi)系统。其次，通过构建蛋白支架结构和优化dCpf1-RemA表达量等方法，提高了CRISPRa系统的转录激活效果，使sfGFP和mCherry的表达量分别提高了36.7%和40.5%。最后，使用该系统全局调控枯草芽孢杆菌中核黄素的代谢网络，使核黄素产量提高了8.7倍，达到227.5 mg/L。该研究为枯草芽孢杆菌中代谢网络的全局调控提供了新工具。
关键词：枯草芽孢杆菌;;基因调控;;CRISPR激活;;CRISPR抑制;;核黄素
基金资助：国家自然科学基金项目(32372301)
