
10月18日,皇家娱乐城
玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室基因组编辑团队在Cell旗下植物研究顶级期刊Molecular Plant(IF=10.81,生物学Q1期刊)上发表了题为“Discriminated sgRNAs-based SurroGate System Greatly Enhances the Screening Efficiency of Plant Base-edited Cells”的研究长文(Article)。成功建立了一种基于靶向差异sgRNAs的代理报告系统(Discriminated sgRNAs based SurroGate system ,DisSUGs),在植物细胞中首次利用代理筛选技术实现了对CBEs或ABEs编辑后细胞的高效富集,为碱基编辑技术在作物中的广泛应用提供了新的方法。
玉米基因组编辑研发团队针对目前碱基编辑的效率普遍仍然偏低的问题,研发了基于差异sgRNA和人工优化代理靶序列为基础的外源代理报告基因系统DisSUGs,利用此技术,平均75%的水稻再生植株都实现了碱基编辑,比常规编辑方法提高了3-5倍,其中ABE的效率更高,平均可以达到81%左右。与常规碱基编辑方法相比,DisSUGs并不会额外增加靶点非依赖性序列的脱靶突变,这为将来通过降低胞嘧啶脱氨酶的表达水平来降低CBE脱靶效应提供了可能。另外,DisSUGs是植物中建立的第一个外源外代理报告基因系统,也是差异sgRNA和人工优化代理靶序列首次被应用于代理筛选技术的增效优化,未来可以进一步应用于新的多种代理系统或基因组编辑技术,由于DisSUGs使用的筛选标记广泛应用于动物和植物中,因此该系统也可以很容易地复制推广到其他植物甚至动物细胞的基因组编辑研究,并为玉米、小麦等重要农作物的精准育种提供帮助。
徐雯、杨永星和刘亚为本文共同第一作者,杨进孝、赵久然和宋伟为本文共同通讯作者。本研究得到院创新团队项目(JNKYT201603)和北京学者(BSP041)资助。