无需新gRNA质粒的CRISPR/Cas9高效基因组编辑技术:CAGO

丹娜生物科技有限公司

2018-06-27 18:34:42

  CRISPR/Cas9作为一项革命性的基因组编辑技术已广泛应用于多种生物的基因组编辑,该技术在具体应用中存在一些问题,例如在基因组中存在的“PAM-free”和“CRISPR-tolerant”等区域无法使用传统的CRISPR/Cas9技术进行编辑……

  

CRISPR/Cas9作为一项革命性的基因组编辑技术已广泛应用于多种生物的基因组编辑,该技术在具体应用中存在一些问题,例如在基因组中存在的“PAM-free”和“CRISPR-tolerant”等区域无法使用传统的CRISPR/Cas9技术进行编辑;基因组中每个位点的编辑都需要构建特定的gRNA;脱靶现象也是CRISPR/Cas9技术亟须解决的问题。

为解决以上问题,中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊带领的微生物合成生物技术研究团队,与研究员张学礼带领的微生物代谢工程研究团队,成功构建了无需新gRNA质粒的CRISPR/Cas9高效基因组编辑技术(CAGO)。

首先,将一个含有特殊“N20PAM”序列的编辑片段通过同源重组的方式整合到基因组上,再利用CRISPR/Cas9与red同源重组技术,在插入位点实现基因组内部同源重组,从而实现基因组无痕编辑。该方法可以在基因组任意位点实现非脱靶编辑,编辑过程仅需要合成一个编辑片段,在通用的pCAGO质粒的帮助下便可完成编辑,无需构建gRNA质粒。该方法的构建为合成生物学研究提供了简单易行的新技术手段,降低了CRISPR/Cas9技术的使用门槛。

研究工作获得国家高技术研究发展计划(863计划)和天津市重点专项的支持,相关成果发表在Scientific Reports上。

原文标题:

CRISPR/Cas9-assisted gRNA-free one-step genome editing with no sequence limitations and improved targeting efficiency