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优化大肠杆菌CRISPR/Cas9基因编辑系统及应用

Optimization of Escherichia coli CRISPR/Cas9 gene editing system and its application

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CRISPR/Cas9基因编辑系统目前已经广泛地应用于大肠杆菌工程菌株的构建,若能构建出一种能连续进行基因编辑的CRISPR/Cas9系统,将极大地提高大肠杆菌工程菌株构建的效率.设计并构建了具有自剪切功能的供体质粒pV4,优化了双质粒CRISPR/Cas9基因编辑系统,实现了基因的连续敲除或整合.pV4质粒,在原始供体质粒placZ的骨架区域添加3个元件:针对供体质粒上氯霉素基因cat的N20-gRNA序列;Ptrc启动子,用于表达cat-N20-gRNA;lacIq序列,用于表达LacI蛋白调控Ptrc启动子.pV4供体系列质粒(敲除或整合)实现基因编辑后,cat-N20-gRNA在IPTG的诱导表达引导Cas9蛋白对供体质粒进行自剪切,从而方便下一轮基因的编辑.将pV4系列质粒(敲除或整合)应用于产衣康酸工程菌株的构建,连续敲除ptsI、iclR及整合cad基因,基因编辑结果显示,优化后的双质粒CRISPR/Cas9基因编辑系统,能快速消除供体质粒,实现基因的连续敲除或整合,节约了基因操作的时间,有广泛的工程菌株构建应用前景.

邵梦瑶、路福平、朱欣娜、张学礼

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天津科技大学 生物工程学院,天津310018

中国科学院 天津工业生物技术研究所,天津300308

中国科学院 系统微生物工程重点实验室,天津300308

CRISPR/Cas9 基因编辑 大肠杆菌 自剪切功能

国家自然科学基金面上项目

31870058

2020

10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.106

生物学杂志
合肥市科学技术协会

生物学杂志

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.554
ISSN：2095-1736
年,卷(期)：2020.37(4)
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