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细菌间 DNA 脱氨酶毒素直接诱变幸存的目标种群
摘要 当细菌细胞接触时，通常会通过毒素传递介导拮抗作用。此类接触对受体细胞产生长期有益影响的可能性尚未得到研究。在这里，我们研究了 DddA 中毒的影响，DddA 是一种胞嘧啶脱氨酶，通过伯克霍尔德菌的 VI 型分泌系统 (T6SS) 传递。尽管 DddA 具有杀灭潜力，但我们观察到几种细菌对 DddA 有抵抗力，反而会积累突变。这些突变可导致获得抗生素耐药性，这表明即使在没有杀灭的情况下，细菌间拮抗作用也会对目标群体产生深远影响。对脱氨酶超家族中其他毒素的研究表明，诱变活性是这些蛋白质的共同特征，包括我们展示的代表性毒素，它以单链 DNA 为目标，并显示出明显不同的结构。我们的研究结果表明，细菌间拮抗相互作用的一个令人惊讶的结果可能是通过直接诱变毒素的作用促进适应。
利用汇集的 CRISPR 文库对油菜进行基因组规模的靶向诱变
近年来利用CRISPR-Cas9系统构建的二倍体作物突变体文库为功能基因组学和作物育种提供了丰富的资源，然而由于基因组的复杂性，在多倍体植物中实现大规模的定点诱变是一项巨大的挑战。本文证明了利用混合CRISPR文库在异源四倍体油菜中实现基因组规模定点编辑的可行性。共设计了18,414个sgRNA来靶向10,480个目的基因，得到了1104株含有1088个sgRNA的再生转基因植株。编辑询问结果显示，178个基因中93个被鉴定为突变，编辑效率为52.2%。此外，我们发现 Cas9 介导的 DNA 切割倾向于在由同一个 sgRNA 引导的所有靶位点发生，这是多倍体植物中的新发现。最后，我们展示了利用后基因分型植物对各种性状进行反向遗传筛选的强大能力。从正向遗传研究中发现了几个可能主导脂肪酸谱和种子油含量且尚未报道的基因。我们的研究为功能基因组学、优良作物育种提供了宝贵的资源，并为其他多倍体植物的高通量定向诱变提供了良好的参考。
![高通量 CRISPR/Cas9 诱变简化玉米性状基因识别[OPEN]](/simg/g:\will\search\icon\source\2\2f10bf92fd3f26433701798d1c7b2db89ccc2423.webp)
高通量 CRISPR/Cas9 诱变简化玉米性状基因识别[OPEN]
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硝酸盐还原菌 Rhodanobacter denitrificans 中无标记缺失诱变系统的开发
摘要 在美国田纳西州橡树岭，Rhodanobacter 是受高浓度硝酸盐和铀污染的蓄水层中的优势菌属。原位刺激反硝化已被提出作为修复硝酸盐和铀污染的潜在方法。在 Rhodanobacter 种中，据报道 Rhodanobacter denitri filcans 菌株具有反硝化能力并含有丰富的金属抗性基因。然而，由于这些菌株缺乏诱变系统，我们对低 pH 抗性和在污染环境中占主导地位的能力的潜在机制的理解仍然有限。在这里，我们在两株 R. denitri filcans 菌株中开发了一种无标记缺失系统。首先，我们优化了 10 株 Rhodanobacter 菌株的生长条件，测试了抗生素抗性，并确定了合适的转化参数。然后，我们在 R. denitri filans 菌株 FW104-R3 和 FW104-R5 中删除了编码尿嘧啶磷酸核糖基转移酶的 upp 基因。所得菌株被命名为 R3_ D upp 和 R5_ D upp，并用作宿主菌株，以 5-氟尿嘧啶 (5- FU) 抗性作为反选择标记进行诱变，以产生无标记缺失突变体。为了测试开发的方案，在 R3_ D upp 和 R5_ D upp 宿主菌株中敲除了编码硝酸盐还原酶的 narG 基因。正如预期的那样，narG 突变体无法在以硝酸盐为电子受体的缺氧培养基中生长。总体而言，这些结果表明，同框无标记删除系统在两种 R. denitri ficans 菌株中有效，这将有助于未来对这些菌株进行功能基因组研究，进一步了解 Rhodanobacter 种中存在的代谢和抗性机制。
硝酸盐还原菌 Rhodanobacter denitrificans 中无标记缺失诱变系统的开发
摘要 在美国田纳西州橡树岭，Rhodanobacter 是受高浓度硝酸盐和铀污染的蓄水层中的优势菌属。原位刺激反硝化已被提出作为修复硝酸盐和铀污染的潜在方法。在 Rhodanobacter 种中，据报道 Rhodanobacter denitri filcans 菌株具有反硝化能力并含有丰富的金属抗性基因。然而，由于这些菌株缺乏诱变系统，我们对低 pH 抗性和在污染环境中占主导地位的能力的潜在机制的理解仍然有限。在这里，我们在两株 R. denitri filcans 菌株中开发了一种无标记缺失系统。首先，我们优化了 10 株 Rhodanobacter 菌株的生长条件，测试了抗生素抗性，并确定了合适的转化参数。然后，我们在 R. denitri filans 菌株 FW104-R3 和 FW104-R5 中删除了编码尿嘧啶磷酸核糖基转移酶的 upp 基因。所得菌株被命名为 R3_ D upp 和 R5_ D upp，并用作宿主菌株，以 5-氟尿嘧啶 (5- FU) 抗性作为反选择标记进行诱变，以产生无标记缺失突变体。为了测试开发的方案，在 R3_ D upp 和 R5_ D upp 宿主菌株中敲除了编码硝酸盐还原酶的 narG 基因。正如预期的那样，narG 突变体无法在以硝酸盐为电子受体的缺氧培养基中生长。总体而言，这些结果表明，同框无标记删除系统在两种 R. denitri ficans 菌株中有效，这将有助于未来对这些菌株进行功能基因组研究，进一步了解 Rhodanobacter 种中存在的代谢和抗性机制。
成人斑马鱼的神经行为筛查有效的CRISPR/CAS9诱变
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版本的版权持有人发布于2021年2月2日。 https://doi.org/10.1101/2021.02.01.429280 doi：biorxiv preprint
EMS 诱变技术在植物非生物胁迫耐受性和发育研究中的应用现状和见解
甲基磺酸乙酯 (EMS) 诱导的诱变是生成遗传资源的有力工具，可用于识别未开发的基因和表征基因的功能，以了解重要农学性状的分子基础。本综述重点介绍当代 EMS 诱变在植物发育和非生物胁迫耐受性研究领域的应用，特别着重回顾突变类型、诱变位点、诱变剂浓度、诱变持续时间、导致胁迫耐受性改变的突变的识别和表征。本文还讨论了 EMS 突变育种与基因工程相结合在未来植物育种和基础研究中的应用。本综述中的集体信息将为如何有效应用 EMS 诱变来提高作物的非生物胁迫耐受性提供良好的见解，并使用下一代测序 (NGS) 进行突变识别。
crispr/cas9介导的橡胶蒲公英二氨蛋白生物合成的靶向诱变
该研究发现，耐热的共生科在黄根岛的珊瑚微生物群落中占主导地位。真菌多样性和病原体丰度的增加与较高的珊瑚热漂白易感性密切相关。研究人员在珊瑚中建立了共生性和真菌之间的相互作用网络，这表明限制真菌寄生虫和强烈的相互作用网络的弹性将促进珊瑚的热量适应。
crispr/cas9介导的VVMLO3诱变会增强葡萄藤（Vitis Vinifera）对白粉病的耐药性
摘要葡萄（Vitis Vinifera）是世界上最重要的水果作物之一，遭受了白粉病的产量损失，这是由Erysiphe Necator引起的主要真菌疾病。除了抑制宿主免疫外，植物病原体还调节宿主蛋白所称为易感性因素以促进其在植物中的增殖。在这项研究中，CRISPR/CAS9（群集定期间隔短的短文重复序列/CRISPR相关9）技术用于使MLO的靶向诱变（霉菌抗性基因座O）家族基因被认为是粉状霉菌真菌的S因子。在两个或两个葡萄树Mlo基因VVMLO3和VVMLO4的等位基因中诱导的小缺失或插入，在粉状霉菌敏感的品种Thompson无生物的转基因植物中。使用不同的CRISPR/CAS9构建体获得的编辑效率从0％到38.5％不等。在获得的20个VVMlo3/4编辑的线中，一个是单个突变的纯合子，三个备有的双重突变，突变中有7个是杂合的，九个是嵌合，嵌合是嵌合，如每个线路中有两个以上突变的等位基因所示。在20个VVMLO3/4编辑的葡萄藤线中，有6条显示出正常的生长，而其余的线则表现出衰老样的氯症和坏死。重要的是，四个VVMLO3编辑线显示出对白粉病的耐药性，这与宿主细胞死亡，细胞壁的伴侣（CWA）和H 2 O 2积累有关。综上所述，我们的结果表明，CRISPR/CAS9基因组编辑技术可成功地用于诱导感兴趣基因的靶向突变，以提高经济重要性的特征，例如葡萄藤中的抗病性。
开发诱变SOS反应的抑制剂，该反应抑制了奎诺酮抗生素抗性的演变
是开发抗生素佐剂的新兴靶标是细菌DNA修复和SOS反应途径，它控制了细菌胁迫期间的超突变，水平基因转移，持久细胞的形成和毒力的上调。8 - 13个细菌基因组中的DNA损伤可能是由中性粒细胞在感染过程中产生的氧化爆发或诱导DNA双链断裂（DSB）的抗生素治疗的氧化爆发。在细菌中，DSB的修复是由主要在革兰氏阳性细菌或RECBCD中发现的酶复合物ADDAB启动的，主要是在革兰氏负面的。9 ADDAB和RECBCD是ATP依赖性解旋酶 - 通过DNA加工的复杂生化机理起作用的核酸酶，14-16最终导致3 0单链DNA产生。15多重