饲料菌可以用谷氨酸棒状杆菌吗（谷氨酸棒杆菌基因组编辑取得新进展）
饲料菌可以用谷氨酸棒状杆菌吗（谷氨酸棒杆菌基因组编辑取得新进展）
科技日报天津12月25日电（记者孙玉松）记者今日从中科院天津工业生物技术研究所获悉，该所孙际宾和郑平研究员带领的系统与合成生物技术研究团队，开发了谷氨酸棒杆菌的CRISPR/Cas9基因组编辑工具，成功突破传统的工业菌株主要依赖长期的理化诱变及筛选获得难题。该研究得到了国家自然科学基金、中科院重点部署项目等支持，相关研究成果已经发表在Microb Cell Fact期刊。
据介绍， 谷氨酸棒杆菌是一个重要的氨基酸生产菌株，其氨基酸产量超过400万吨/年，近年来被广泛用于生产各种天然和非天然产物，预计到2020年其发酵产品市值可达204亿美元。在基因组水平实现快速、高效的理性编辑依然是谷氨酸棒杆菌代谢工程改造的难点，课题组通过重构Cas9和gRNA的表达盒解决了Cas9毒性和gRNA自身转录终止子无法终止的问题，在谷氨酸棒杆菌中实现了基于CRISPR/Cas9的高效反向筛选。研究中，课题组采用共转化Cas9和gRNA表达质粒避免了cas9基因的高频突变，成功实现质粒提供模板的高效基因编辑，敲除和插入效率分别高达60%和62.5%，同时简化操作并节省时间。CRISPR/Cas9和RecT介导的ssDNA重组技术，可以在基因组上精确地引入小范围突变及单碱基突变，单位点编辑效率超过80%，双位点编辑效率高达40%。
该编辑工具在模式菌株谷氨酸棒杆ATCC 13032等多株谷氨酸棒杆菌中具有普适性，可以显著提升谷氨酸棒杆菌的代谢工程改造水平，促进其作为工业底盘生产各种生物基化学品和生物燃料。
