在Aspergillus niger中使用选择的以及全基因组的gRNA库池进行单基因和组合基因失活

科学领域:

• 分子生物学分子生物学
• 遗传学 是一个遗传学.
• 菌类学 菌类学是指菌类学.

背景情况:

• 黑色阿斯伯吉拉斯有着多种生态作用和工业应用,但其基因的很大一部分仍未被描述.
• 了解基因功能对于利用Aspergillus niger作为细胞工厂的潜力和管理其致病或腐烂活动至关重要.

研究的目的:

• 开发和实施基于CRISPR/Cas9的突变发生屏幕,用于Aspergillus niger的高通量功能基因分析.
• 通过准已知的基因来验证屏幕的有效性,并发现参与真菌发育和其他过程的新基因.

主要方法:

• 黑色阿斯伯菌与聚合基因编辑等离子体的共同转化,每种含有独特的指导RNA (gRNA),针对特定的基因.
• 利用可选择的表型进行初始验证,针对五个基因,通过gRNA序列作为条形码确认基因型.
• 应用了全基因组的gRNA库,针对9600多个基因,在选择压力下识别新型基因功能.

主要成果:

• 成功生成了具有单个到五倍基因失活表型的转变体,证明了屏幕的多功能性.
• 通过使用gRNA序列作为分子条形码确认了变形体的基因型.
• 通过全基因组屏幕识别了nsdC基因作为一种新型分泌基因,利用有利于吸收特定gRNA结构的共同转换条件.

结论:

• 与聚合的gRNA相结合的CRISPR/Cas9载体为Aspergillus niger的功能基因组学提供了一种强大而可扩展的方法.
• 这种方法使单个或多个基因的系统性失活和表型分析成为可能,加速了Aspergillus niger基因组的表征.
• 屏幕成功识别了一种新型分泌基因,突出显示了它在发现参与各种生物过程的基因方面的潜力.