在植物中进行基因组编辑的因特因介导分离SaCas9
Danling Hu1, Lizhe Hu1, Yaqiang Lu1
1Key Laboratory of Herbage and Endemic Crop Biology, Ministry of Education, Inner Mongolia University, Hohhot, Inner Mongolia, China.
Frontiers in genome editing
|January 23, 2025
概括
在植物中,因特因介导的分裂SaCas9 (Split-v1) 可实现有效的病毒诱导基因编辑 (VIGE). 这一突破克服了核酶大小的限制,提高了VIGE在像羊草这样具有挑战性的物种中的适用性.
科学领域:
- 植物生物技术 植物生物技术
- 分子生物学分子生物学
- 遗传学 是一个遗传学.
背景情况:
- 植物基因组编辑面临限制,因为它依赖于遗传转换和再生.
- 像Cas9和Cas12a这样的大型基因编辑核酶对植物中的病毒诱导基因组编辑 (VIGE) 应用提出了挑战.
研究的目的:
- 克服VIGE中核酶的尺寸限制,通过开发一个相互介导的分裂SaCas9系统.
- 用VIGE评估分离SaCas9系统在转基因植物和像羊草这样具有挑战性的物种中的效率.
主要方法:
- 使用因特因介导的蛋白质拼接来创建分裂的SaCas9系统 (Split-v1和Split-v3).
- 基于大麦条纹马赛克病毒 (BSMV) 的载体被用于Split-v1 SaCas9和指导RNA (gRNA) 的共同表达.
- VIGE被应用于羊草 (Leymus chinensis),其向的是LcHRC,LcGW2和LcTB1基因.
主要成果:
- 在转基因植物中,Split-v1系统实现了高基因组编辑效率 (70.2%96.1%),相当于野生类型的SaCas9.
- 在羊草中使用Split-v1 SaCas9的VIGE导致基因组编辑效率从10.40%到37.03%不等.
- 在固的羊草中成功应用VIGE证明了该系统的潜力.
结论:
- 在VIGE中,因特因介导的分裂核酶提供了一种可行的策略,以克服核酶大小约束.
- 这种方法显著扩大了VIGE的适用性,特别是在难以转化的植物物种中.
- 开发的Split-v1系统显示了在各种植物系统中高效的基因组编辑的前景.
