3つのプラズミドを含むCRISPR-Cas9プラットフォームは,効率的な生物制御剤としてバチルス・ヴェレゼンシス916を設計します

科学分野:

• 微生物学
• バイオテクノロジー
• 植物病理学

背景:

• バチルス・ヴェレゼンシス (Bv) は,非リボソームペプチド合成体 (NRPS) による循環性リポペプチド (CLPs) の生成により,植物疾患に対する重要な生物制御剤である.
• 4つのCLPを産生することが知られているBv916株は,ライスシート病と角状の葉の斑点に対して有効です.
• Bv916の有効性と安全性を高めるには 食品グレードの遺伝子編集システムが必要です

研究 の 目的:

• 生物制御剤であるバチルス・ヴェレゼンシスBv916の食品グレードのCRISPR-Cas9遺伝子編集プラットフォームの開発
• Bv916のNRPS遺伝子クラスタを改変することによって,CLPの生成を最適化する.
• 植物病原体に対するBv916の生物制御の有効性を高めるため

主な方法:

• 熱感源,構成プロモーター (P43),および特異プロモーター (Psrf) を用いてBv916で3つのプラズミドCRISPR-Cas9システムの構築.
• ComXとRecaのプロモーター置換による遺伝子編集で,単一および二重遺伝子編集の効率が高くなります.
• 4つのNRPS遺伝子クラスター (loc, srf, bl, fen) を,強い構成プロモーター (PB, PA, P43, PrepU) と置き換えてBvLSBFを生成する.

主要な成果:

• CRISPR-Cas9プラットフォームは5日以内にBv916における高単基因 (96%) と二重基因 (61%) の編集効率を示した.
• 派生株BvLSBFは,ロキロミシン (6. 8倍),サーファクチン (5. 9倍),バキロミシンL (10. 9倍),フェンギシン (6. 2倍) の4つのCLPの生産が著しく増加した.
• BvLSBFは,野生型Bv916と比較して,植物病原体に対する抗作用が顕著に強まった.

結論:

• 効率的な遺伝子編集を可能にするBv916のための堅固な,食品グレードのCRISPR-Cas9プラットフォームが成功裏に確立されました.
• 開発されたプラットフォームは,NRPS遺伝子クラスターのプロモーターエンジニアリングを通じて,CLPの生産の強化を促進します.
• この研究は,Bv916を持続可能な農業のための先進的な細胞工場として開発するための基盤を提供します.