高温工厂基因编辑
源自嗜热菌的CRISPR-Cas系统,通过调节crRNA长度切换转录抑制与DNA切割活性,在高温和常温宿主中均可实现正交与多重基因工程。
Yang, Zhiheng · 李子龙 · Li, Bixiao · 毕汝昌 · Tan, Gao-Yi · Wang, Zhengduo · Yan, Hao · 张国建 · 李明 · 向华 · 张立新 · 王为善
Nature Communications 2023
仅通过改变 crRNA 长度即可在转录抑制和 DNA 切割之间切换,无需失活 Cas3 核酸酶,简化了系统构建并保留功能完整性。
该系统可在嗜热宿主和常温宿主中同时进行基因组编辑与转录抑制,实现多重、正交的遗传操作,为嗜热菌代谢工程提供灵活工具。
通过基因组尺度筛选和动态多重抑制,构建超级感受态细胞,转化效率达到 ~10^8 CFU/μg DNA,极大改善嗜热菌的可操作性。
利用该工具对基因组多个靶点进行组合操作,在高温发酵中获得迄今最高的核黄素滴度,证明其在嗜热细胞工厂构建中的有效性。