一种大肠杆菌快速连续CRISPR基因组编辑的新策略

摘要：

[背景]通过CRISPR结合λ-Red同源重组技术进行染色体编辑是大肠杆菌遗传改造的重要手段.虽然目前已经有多个以CRISPR为基础的大肠杆菌基因组编辑策略,但这些方法往往涉及单独质粒消除、多片段组装等过程,存在效率低、操作繁琐、耗时长等问题.[目的]建立一种基于不同温度敏感程度的多种质粒协同使用的大肠杆菌快速、连续、高效的CRISPR基因组编辑方法,提高CRISPR在大肠杆菌基因编辑过程中的效率.[方法]将传统CRISPR方法中使用的pTarget质粒改造为RK2ts型温敏型质粒,并采用pTW-A/S两种抗性标记质粒交替使用的方法消除假阳性,实现质粒消除与下一步基因组编辑同步进行.[结果]在相同温度下RK2ts型质粒先于pSC101ts型质粒发生丢失,从而能够选择性缺失RK2ts型质粒pTW-A/S.同时实现pTW-A/S质粒的消除和下一轮基因整合过程中质粒与打靶片段的转入.利用该方法基因敲除/整合效率高达100％.通过对菌株BP01基因BspanD与aspA进行高效连续整合,构建得到菌株BP03,成功提升产物β-丙氨酸的产量.[结论]建立起一种新的高效、方便、灵活的CRISPR/Cas9介导的大肠杆菌基因组连续编辑策略.通过这种不同温度敏感程度的多种质粒协同使用方法,一方面解决了传统方法中质粒消除繁琐等问题,另一方面也避免了大质粒多片段连接等步骤,并极大地缩短了实验周期,为代谢工程菌株改造提供有力工具.

关键词：CRISPR、大肠杆菌、基因组编辑、温度敏感型质粒

所属期刊栏目：45

资助基金：中国科学院重点部署项目ZDRW-ZS-2016-3-1

在线出版日期：2018-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1621-1631