在微藻中,Cas9介导的基因编辑频率通过利用importin α和植物病原性NLS之间的相互作用而翻倍

科学领域:

• 分子生物学分子生物学
• 生物技术是生物技术.
• 藻类研究 研究藻类研究

背景情况:

• 病原体衍生的核定位信号 (NLSs) 促进毒性蛋白的核进口.
• 像Chlamydomonas reinhardtii这样的微藻中的基因编辑效率通常受到Cas9核酶核部位较差的限制.
• 进口因α (Impα) 作为NLS介导核进口的适应蛋白.

研究的目的:

• 调查Agrobacterium衍生的NLSs (VirD2和VirE2) 作为Cas9基因编辑系统的核传递增强剂的使用.
• 通过增强Cas9核定位来改善Clamydomonas reinhardtii的低基因编辑频率.
• 为了证明这种NLS介导的战略在工业藻类中的跨物种适用性.

主要方法:

• 在基分析以识别和描述Chlamydomonas reinhardtii中的Impα (IPA1).
• afinity测量用于量化NLS,Cas9和Impα之间的相互作用.
• 将NLS融合到Cas9,并评估微藻中的核定位和基因编辑效率.
• 在工业藻类中应用该策略,Chlorella Sp. 在HS2上.

主要成果:

• 鉴定出IPA1是克拉米多莫纳斯强硬菌中NLS的Impα对应物.
• 农细菌NLSs介导了具有纳米分子亲和力的Cas9-Impα结合.
• 与SV40TAg NLS相比,VirD2 NLS与Cas9的融合显著增加了2.4倍以上的突变频率.
• 通过NLS增强的Cas9系统成功地应用于Chlorella Sp. HS2,证明了跨物种的实用性.

结论:

• 农细菌衍生的NLS是有效的增强剂,用于Cas9核传递和微藻中的基因编辑.
• 依赖Impα的策略通过改进核进口来提高基因编辑频率.
• 这种方法为各种藻类物种的可编程突变发生提供了一种多功能工具.