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食品与发酵工业2024年第14期:小白链霉菌中CRISPR-Cas9基因敲除系统的构建与优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:开朗;杨昊;朱道君;陈旭升;

单位:江南大学生物工程学院;工业生物技术教育部重点实验室(江南大学);

摘要:小白链霉菌(Streptomyces albulus)是工业上生产ε-聚赖氨酸的主要菌株。为提高S. albulus的ε-聚赖氨酸合成能力,基于诱变和抗性筛选的传统育种方法被普遍应用。然而,由于传统育种存在“疲劳效应”,当前S. albulus的育种陷入了瓶颈。为利用代谢工程方法进一步提高S. albulus的ε-聚赖氨酸合成能力,亟需建立基于CRISPR-Cas9的基因编辑方法。为此,该文以S. albulusGS114为研究对象,以ε-聚赖氨酸合成酶基因pls为靶基因,构建了CRISPR-Cas9基因敲除系统,成功敲除了pls,编辑效率为100%。为进一步提高获得的敲除株数量,对S. albulusGS114结合转移条件进行了系统优化,获得的最优结合转移条件为:供受体比例1∶1,镁离子浓度30 mmol/L,55℃热激孢子10 min,培养20 h后覆盖抗生素。在最优转移条件下,结合转移效率达到2.5×10~(-8),较优化前提高了78%。该研究结果一方面为后续S. albulus的代谢工程改造提供了重要工具,另一方面为其他工业链霉菌构建CRISPR-Cas系统提供了重要参考。

关键词:放线菌;;小白链霉菌;;CRISPR-Cas9系统;;基因敲除

基金资助:国家重点研发计划项目(2020YFA0907700);; 江苏省重点研发计划项目(BE2022703)