在Arabidopsis中,CRISPR诱导的多重突变发生的持续改善
Ward Develtere1,2, Ward Decaestecker1,2, Debbie Rombaut1,2
1Department of Plant Biotechnology and Bioinformatics, Ghent University, Technologiepark 71, 9052, Ghent, Belgium.
概括
在Arabidopsis中优化CRISPR/Cas9基因编辑,研究人员确定了RPS5A促销器和双核核定位序列 (NLS) 的高效性. 这种组合实现了99%的突变率和84%的4至7复数淘汰,推进了植物基因组工程.
科学领域:
- 植物基因组学 植物基因组学
- 分子生物学分子生物学
- 基因编辑技术的技术
背景情况:
- CRISPR/Cas9是植物基因组突变的强大工具,但效率各不相同.
- 促进物选择和核定位序列 (NLS) 配置对植物中的Cas9活性产生了重大影响.
- 缺乏对Arabidopsis中CRISPR/Cas9的促进体和NLS进行系统的并排比较.
研究的目的:
- 系统地评估和优化CRISPR/Cas9组件,用于在Arabidopsis中产生遗传突变.
- 确定最有效的促进剂和NLS组合,用于高频单基因和多基因淘汰.
- 建立植物基因组工程的改进协议.
主要方法:
- 对6000多种Arabidopsis T2植物进行基因定型,以评估突变效率.
- 测试七种不同的促进器和六种核定位序列 (NLS) 配置.
- 评估14个不同的基因组目标的性能,用于单个和多重编辑.
主要成果:
- 确定了RPS5A促进器和双边NLS作为单独优越的组件.
- 结合RPS5A促进体和双分NLS导致99%的T2植物至少有一个淘汰赛 (KO) 突变.
- 实现了4-7复合KO的84%,这是迄今为止在Arabidopsis中报告的最高复合KO率.
结论:
- 优化的CRISPR/Cas9系统使用RPS5A促进体和双重NLS显著增强了Arabidopsis遗传突变的产生.
- 这些发现为在植物生殖系中产生更高阶淘汰物提供了有价值的工具.
- 开发的优化很可能可以转移到其他CRISPR系统和植物物种,从而推进基因组编辑应用.
