CRISPRa/i de modo dual para el recableado metabólico a escala genómica en Escherichia coli

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• Biología molecular
• Ingeniería microbiana

Sus antecedentes:

• La regulación transcripcional mediada por CRISPR ofrece un control genético programable.
• La activación y represión simultáneas de genes en bacterias es un desafío debido a los dominios de activación limitados.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema eficiente de activación e interferencia CRISPR de doble modo (CRISPRa/i) para una regulación genética bacteriana precisa.
• Diseñar un efector versátil para la activación y represión simultáneas de genes.

Principales métodos:

• Se integró un dxCas9 flexible para PAM con una proteína de receptor de cAMP de Escherichia coli (CRP) de ingeniería.
• Dominios y enlaces de CRP optimizados sistemáticamente para mejorar la función del efector.
• Se utilizaron reporteros de doble fluorescencia y bibliotecas de ARN guía agrupadas para la validación y la aplicación.

Principales resultados:

• Desarrolló un robusto sistema dxCas9-CRP para la activación y represión de genes precisos.
• Se ha demostrado la regulación simultánea de múltiples genes utilizando reporteros fluorescentes duales.
• Mejoró con éxito la producción de violaceína en E. coli mediante la identificación de objetivos reguladores clave a través de la detección a escala genómica de CRISPRa/i.

Conclusiones:

• El sistema dual CRISPRa/i desarrollado proporciona un control preciso y flexible para la regulación genética bacteriana.
• Este sistema avanza en el recableado de vías metabólicas bacterianas para aplicaciones biotecnológicas.
• Permite la activación y la represión coordinadas a escala del genoma para incrementos de producción específicos.