在经典遗传学研究中,基因敲除是研究基因功能的常规方法,这一研究思路也为生物学进步作出了重要贡献。在研究使用的经典模式生物酿酒酵母中,采用以往的研究技术,想要成功敲除酵母的每一个基因可能要花费几年的时间,普遍存在的基因重叠现象使我们无法精确知道单基因的作用,也为基因敲除带来很多不便。
5月8日,NatureBiotechnology发表的第二篇文章中,来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)的华人学者赵惠民教授研究团队研发了一项全新CRISPR技术——CHAnGE,它可以针对酵母酿酒酵母中的任何基因,通过删除单个基因的单个碱基关闭基因功能,在这种情况下,被影响的基因会由于“移码突变”而被敲除,并不会影响相邻基因。
CHAnGE能够快速生成酵母全基因组破坏突变体并定向进化复杂表型
CHAnGE技术结合了CRISPR-Cas9和同源定向辅助修复技术,在酵母中CHAnGE技术能够快速产生数以万计的特定基因突变,超过98%的靶序列能够被有效编辑,平均频率为82%。
为验证该技术的单核苷酸编辑能力,研究人员应用CHAnGE技术对酵母进行基因编辑,结果表明提高了酵母对生长抑制剂的耐受性。
与只针对单个基因或有限数量基因的传统策略不同,该研究成果允许研究人员在基因组规模上单独研究每一个基因的功能作用。
赵惠民教授表示,CHAnGE技术除了精确度高之外,还具有快速、高效和低成本的优点。利用CHAnGE技术,只要大约一个月的时间,一个人就能做出酵母整个基因组的突变体。
据悉,该研究团队已经开发了一个基因敲除酵母库,囊括了酿酒酵母基因组中的每个基因,其他研究人员仅需提供50美元的手续费就可获得。
参考文献:
1.CRISPR’sMAGESTICEvolutionMakesGeneEditingMorePrecise
2.Genome-scaleengineeringofSaccharomycescerevisiaewithsingle-nucleotideprecision
3.TakingCRISPRfromclippingscissorstowordprocessor
4.Multiplexedprecisiongenomeeditingwithtrackablegenomicbarcodesinyeast
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