新的DNA編輯工具包用于藻類Nannochloropsis

Eric Poliner和Farre和Benning實(shí)驗(yàn)室的MSU科學(xué)家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為藻類Nannochloropsis發(fā)布了一個(gè)新的基因工程工具包。藻類對(duì)生物燃料和其他油基化學(xué)品的生產(chǎn)很感興趣。

在過去十年中，工程基因科學(xué)變得更加精確。特別是對(duì)于CRISPR，一組刪除或編輯生物體DNA中基因的工具。科學(xué)家正在使用CRISPR來了解植物和動(dòng)物的工作原理。他們還利用它來創(chuàng)造新的應(yīng)用程序，以造福人類。

“我們新的CRISPR工具包針對(duì)的是微擬球藻，它是有用的應(yīng)用的理想選擇。這種藻類很快就能生長(zhǎng)。它易于研究。它產(chǎn)生大量的油，這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)很有意義，”埃里克說。

埃里克補(bǔ)充說，這個(gè)基因工具包有點(diǎn)先。雖然我們擁有強(qiáng)大的工具包來操縱微生物，如酵母或大腸桿菌，但藻類尚不存在。

'命中并運(yùn)行'改變了藻類的DNA

CRISPR的核心是它針對(duì)突變的特定DNA片段?？茖W(xué)家在生物體中插入基因構(gòu)建體 - 包裝。該構(gòu)建體包括用于到達(dá)所需DNA區(qū)域的引導(dǎo)機(jī)制以及刪除，擴(kuò)展或改變它們的指令。

“我們?cè)诟郊芋w的幫助下插入突變，這是一種外來的納米氯霉素的圓形DNA。我們的藻類可以維持這種外來DNA一段時(shí)間，這是不尋常的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)其他藻類不能。”

但隨著藻類細(xì)胞在幾代人中繁殖，大部分人口都會(huì)失去外來DNA。他們留下了他們帶到基因組的精確突變。

“使用附加體方法是CRISPR的理想選擇。隨著該構(gòu)建體帶來的突變?cè)诤蟠写婊钕聛?。它成為基因組中不可或缺的一部分，”Eric說。

該特征將解決公共安全問題，因?yàn)楣こ淘孱愒陂_放池塘中大規(guī)模生產(chǎn)。由于缺乏外源DNA，它們可能不被視為轉(zhuǎn)基因生物。

除了插入突變的方法之外，該工具包還包括篩選和引入外源基因的工具。(見下文。)

“目前有幾所大學(xué)實(shí)驗(yàn)室和生物技術(shù)公司正在研究這個(gè)問題。希望工具包能夠幫助研究界擴(kuò)大規(guī)模，”Eric補(bǔ)充道。“我的目??標(biāo)是幫助研究人員進(jìn)行高級(jí)研究。我不希望他們重新發(fā)明輪子，因此社區(qū)很容易獲得這些信息。”

技術(shù)規(guī)格

該工具包的最新研究發(fā)表在ACS Synthetic Biology上。該工具包可以在Addgene上找到。工具包括：

Cas9-報(bào)告基因融合：NanoLuciferase，GFP和HA標(biāo)簽;

用側(cè)翼自切割核酶產(chǎn)生的sgRNA。雙向促進(jìn)劑，驅(qū)動(dòng)兩種成分的共同生產(chǎn);

含有殺稻瘟菌素和潮霉素抗性標(biāo)記的載體;

同時(shí)過量產(chǎn)生多種蛋白質(zhì)的載體。

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