1 食品科学研究所 (CIAL, CSIC-UAM),Nicolás Cabrera 9, 28049 马德里,西班牙; samuel.paterson@csic.es (SP); martamaj11@gmail.com(毫米); mafl@if.csic.es (M. Á .dlF) 2 微生物和血管生物学实验室,圣卡洛斯临床医院-圣卡洛斯健康研究所(IdISSC),教授。 Martín Largos,s/n,28040马德里,西班牙; mgomezgarre@salud.madrid.org(总干事); a.ortega.hernandez@hotmail.com(AO-H.); silsangon@outlook.es (SS-G.) 3 心血管疾病生物医学研究网络中心(CIBERCV),Monforte de Lemos 3-5,28029 马德里,西班牙 4 马德里康普顿斯大学(UCM)医学院生理学系,Plaza Ramírez Cajal s/n,28040 马德里,西班牙 * 通讯地址:pgcortes@csic.es -C.); b.hernandez@csic.es (BH-L.)
摘要:微藻可以分别利用大气中的二氧化碳和阳光作为碳源和能量来源,产生工业相关的代谢物。开发用于高通量基因组工程的分子工具可以加速产生具有改良性状的定制菌株。为此,我们开发了一种基于 Cas12a 核糖核蛋白 (RNP) 和同源定向修复 (HDR) 的基因组编辑策略,以产生微藻 Nannochloropsis oceanica 的无疤痕和无标记突变体。我们还开发了一种基于附加质粒的 Cas12a 系统,用于在目标位点有效地引入插入/缺失。此外,我们利用 Cas12a 处理相关 CRISPR 阵列的能力来执行多路复用基因组工程。我们在一次转化中有效地靶向宿主基因组中的三个位点,从而朝着微藻的高通量基因组工程迈出了重要一步。此外,还开发了一种基于 Cas9 和 Cas12a 的 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 工具,用于有效下调目标基因。我们观察到在 N. oceanica 中用 dCas9 执行 CRISPRi 后,转录水平降低了 85%。总体而言,这些发展大大加速了 N. oceanica 的基因组工程工作,并可能为改良其他微藻菌株提供通用工具箱。关键词:Nannochloropsis、微藻、基因组编辑、CRISPR-Cas、基因沉默、核糖核蛋白、Cas9、Cas12a ■ 介绍
