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World File Search System诱变
利用非整合型Wus2载体增强玉米转化和定点诱变
摘要：高效的遗传转化是快速进行基因功能分析和作物性状改良的先决条件。我们最近证明，使用我们的快速农杆菌介导转化方法，具有 NptII /G418 选择和兼容辅助质粒的新型 T-DNA 双元载体可以有效地转化玉米自交系 B104。在这项工作中，我们实施了非整合型 Wuschel2 (Wus2) T-DNA 载体方法进行农杆菌介导的 B104 转化，并测试了其对难转化自交系 B73 转化和基因编辑的潜力。非整合型 Wus2 (NIW) T-DNA 载体辅助转化方法使用两株农杆菌菌株：一株携带目的基因 (GOI) 构建体，另一株提供 NIW 构建体。为了监测 Wus2 与玉米基因组的共整合，我们将由强组成型启动子驱动的玉米 Wus2 表达盒与新的可见标记 RUBY 相结合，后者产生紫色色素甜菜碱。作为 GOI 构建体，我们使用之前测试过的 CRISPR-Cas9 构建体 pKL2359 进行 Glossy2 基因诱变。当 GOI 和 NIW 构建体都由 LBA4404Thy 菌株递送时，B104 转化频率显著提高了约两倍（10% vs. 18.8%）。重要的是，我们能够使用 NIW 辅助转化方法转化顽固性自交系 B73，并通过省略选择剂 G418 获得了三株无转基因编辑植物。这些结果表明，NIW 辅助转化可以提高玉米 B104 转化频率，并为 CRISPR 技术用于无转基因基因组编辑提供一种新选择。
CRISPR/Cas9 介导的 SlATG5 诱变降低番茄果实对灰葡萄孢的抗性
摘要：番茄果实在贮藏期间极易受到主要病原菌灰葡萄孢（B. cinerea）的侵染。最近的研究表明，自噬在植物防御生物和非生物胁迫中至关重要。自噬相关基因5（ATG5）在自噬体的完成和成熟中起关键作用，并被灰葡萄孢菌快速诱导，但ATG5在番茄采后果实抗灰葡萄孢菌中的潜在机制尚不清楚。为了阐明SlATG5在番茄果实抗灰葡萄孢菌中的作用，本研究采用CRISPR/Cas9介导的SlATG5敲除技术。结果表明，slatg5突变体对灰葡萄孢菌的感染更加敏感，病害症状更加严重，抗病酶几丁质酶（CHI）、β-1,3-葡聚糖酶（GLU）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）等活性降低。此外，研究还观察到接种灰葡萄孢菌后，slatg5突变体中水杨酸（SA）信号相关基因SlPR1、SlEDS1、SlPAD4、SlNPR1的相对表达量高于WT，而茉莉酸（JA）信号相关基因SlLoxD和SlMYC2的相对表达量低于WT。这些结果表明，SlATG5 通过抑制 SA 信号通路和激活 JA 信号通路正向调控番茄果实对灰霉病菌的抗性反应。
人类剪接体的定向高通量诱变揭示了其体内工作原理
剪接体是一种极其复杂的机器，在人类中由 5 种 snRNA 和 150 多种蛋白质组成。我们扩展了单倍体 CRISPR-Cas9 碱基编辑以靶向整个人类剪接体，并使用 U2 snRNP/SF3b 抑制剂 pladienolide B 研究了突变体。超敏替换定义了含有 U1/U2 的 A 复合物中的功能位点，但也定义了在 SF3b 解离后的第二化学步骤中起作用的成分中的功能位点。可行的抗性替换不仅映射到 pladienolide B 结合位点，还映射到 SUGP1 的 G-patch 结构域，该结构域在酵母中缺乏直系同源物。我们使用这些突变体和生化方法将剪接体解离酶 DHX15/hPrp43 鉴定为 SUGP1 的 ATPase 配体。这些数据和其他数据支持一种模型，即 SUGP1 通过在动力学阻滞下触发早期剪接体分解来促进剪接保真度。我们的方法为分析人类细胞中必不可少的机器提供了一个模板。
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。
apobec3b诱导的诱变的遗传抑制剂
Cortinovis 3，Giulia Frascarelli 3，Laura Nanni 3，Elena Bitocchi 3，Valerio di Vittori 3，Leonardo Vincenzi 1，Filippo 4
利用胞嘧啶碱基编辑进行 CRISPR-Cas 引导的福氏志贺氏菌染色体和毒力质粒诱变
摘要 志贺氏菌是一种革兰氏阴性细菌，可侵入人体肠道上皮。由此引起的感染志贺氏菌病是最致命的细菌性腹泻病。有关决定志贺氏菌病理生理的基因（包括染色体和毒力质粒）的大部分信息都是通过经典反向遗传学获得的。然而，流行的诱变技术的技术限制使得单次反应中只能产生少量突变体，从而阻碍了大规模的志贺氏菌靶向诱变和随后的表型评估。我们采用了一种 CRISPR-Cas 依赖性方法，其中切口酶 Cas9 和胞苷脱氨酶融合在单向导 RNA（sgRNA）的引导下引入靶向 C ！ T 转换，导致内部终止密码子和翻译过早终止。在使用 mCherry 荧光报告基因的原理验证实验中，我们能够在大肠杆菌和志贺氏菌中生成功能丧失突变体，效率高达 100%。使用改进的波动分析，我们确定在优化条件下，由 Cas9 脱氨酶融合引入的非靶向突变的频率与自发突变在同一范围内，这使我们的方法成为细菌诱变的安全选择。此外，我们对该方法进行了编程，以突变已充分表征的染色体和质粒携带的志贺氏菌基因，并发现突变体的表型与已报道的基因缺失突变体的表型相似，在表型水平上没有明显的极性效应。该方法可用于 96 孔板格式，以提高通量并在几天内生成一系列靶向功能丧失突变体。
GH49家族葡萄糖酶的分子对接和位于位置的诱变，用于制备高度聚合异藻糖
摘要：异藻醇（IMO）的高度聚合不仅有效地促进了人体中双杆菌的生长和繁殖，而且还使其抗胃酸的快速降解具有抗性，并可以刺激胰岛素分泌。在这项研究中，我们选择了表达的右旋酶（PSDEX1711）作为研究模型，并使用自动库克Vina分子对接技术来对接IMO4，IMO5和IMO6与其使用该突变位点，然后通过其定型型氨基酸的构图和水合构图的构图进行了启用，并研究了该突变的潜在作用。发现突变酶H373A的IMO4产量显着增加至62.32％。饱和突变表明，突变酶H373R的IMO4产量升至69.81％，其相邻位点S374R IMO4产量增加到64.31％。对突变酶的酶特性的分析表明，H373R的最佳温度从30℃降低到20℃，并且在碱性条件下维持了超过70％的酶活性。双点饱和突变结果表明，突变酶H373R/N445Y IMO4产量增加到68.57％。结果表明，具有基本非极性氨基酸的373个位点（例如精氨酸和组氨酸）会影响酶的催化特性。发现为IMO4的未来销售生产和右旋酶结构的分析提供了重要的理论基础。
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。
在人类原代 B 细胞中高效进行 CRISPR-Cas9 介导的诱变以识别浆细胞调节剂
人类 B 淋巴细胞是自身抗体介导疾病免疫疗法的有吸引力的靶点。基因编辑技术可以提供强大的工具来确定调节 B 细胞分化为浆细胞的基因调控网络，并确定预防和治疗自身免疫性疾病的新治疗靶点。在这里，我们描述了一种新方法，该方法使用 CRISPR-Cas9 技术在体外靶向人类原代 B 细胞中的基因以识别浆细胞调节剂。我们发现 sgRNA 和 Cas9 成分可以通过 RD114 假型逆转录病毒载体有效地递送到人类原代 B 细胞中。使用该系统，我们实现了大约 80% 的基因敲除效率。我们破坏了三种转录因子 IRF4、PRDM1 和 XBP1 的表达，并表明人类 B 细胞存活和浆细胞分化受到严重损害。具体而言，IRF4、PRDM1 和 XBP1 在浆细胞分化的不同阶段表达，IRF4、PRDM1 和 XBP1 靶向的 B 细胞分别无法进展到前浆母细胞、浆细胞状态和浆细胞存活。我们的方法为研究原代人类 B 细胞中的基因功能和确定用于治疗应用的新型浆细胞调节剂开辟了一条新途径。
通过CRISPR>靶向CYP79D1基因的诱变
木薯是世界上最重要的食物根农作物，为数百万撒哈拉以南非洲生计农民带来了卡路里。木薯叶和根含有毒性糖糖苷的含有毒性。消耗残留的氰基元，导致氰化物中的氰化物中毒，氰化物转化为体内的氰化物。需要蛋白木薯品种，以使其成为一种始终如一，可接受的食物和商业作物。近年来，CRISPR/CAS系统已被证明是基因功能研究和作物改进的最有效，最成功的基因组编辑工具。在这项研究中，我们使用crispr/cas9通过农业介导的转化进行了外显子3中MeCyp79d1基因的靶向诱变。矢量设计导致在选择下在湿霉素下再生的子叶阶段的体细胞胚胎敲除。回收了八个植物并进行基因分型。DNA测序分析表明，测试的假定转基因植物在MeCYP79D1基因座中携带突变，分别报告了PAM序列的上游和下游的缺失和取代。MECYP79D1线叶片中存在的Linamarin和进化的氰化物的水平降低了七倍。尽管如此，MeCYP79D1敲除并未完全消除Linamarin和Cyanide。我们的结果表明，CRISPR/CAS9介导的诱变是开发具有降低氰化物含量的木薯植物的替代方法。