[交大智慧]上海交大钟建江团队创建精准编辑蘑菇真菌功能基因的技术平台

发布时间 :2020-01-19  阅读次数 :1012

近日,上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室钟建江教授、肖晗副研究员等科研人员成功精准编辑了灵芝酸生物合成的CYP功能基因,在国际上率先建立了蘑菇真菌功能基因精确编辑的技术平台。最新研究成果以“CRISPR-Cas9 assisted functional gene editing in the mushroom Ganoderma lucidum”为题在线发表在Applied Microbiology and Biotechnology杂志上。上海交通大学博士研究生王平安为论文第一作者,肖晗副研究员和钟建江教授为共同通讯作者。

 

蘑菇真菌种类多,自古以来药食两用,其代谢产物具有多种重要生物活性。但是,该类微生物的功能基因鉴定与表征、代谢工程改造等大幅落后于动植物、细菌和低等真菌等其它物种,其主要原因是缺乏有效的基因编辑平台技术。钟建江教授、肖晗副研究员等科研人员近五年来致力于我国名贵蘑菇真菌--灵芝的基因编辑技术的研究,在2017年率先报道了基于CRISPR-Cas9系统的ura3标记基因的敲除(Qin et al. Process Biochem 56: 57-61, 2017)。

 

该团队利用灵芝内源u6基因启动子和有自我切割功能的核酶HDV,构建了一个有效的CRISPR-Cas9系统,实现gRNA的体内转录,大幅提升了标记基因ura3的编辑效率。进而成功编辑了灵芝酸生物合成途径中重要的细胞色素P450基因cyp5150l8。测序结果表明cyp5150l8中断菌株发生了和供体一致的变化。此外,该系统还中断了和角鲨烯型三萜合成相关的cyp505d13。研究建立的CRISPR-Cas9编辑系统有利于灵芝等蘑菇真菌的分子育种以及其它应用。

 

该研究获科技部(No. 2018YFA0901904)、国家自然科学基金委(nos. 31770037 & 31971344)和上海市科委(nos.17ZR1448900 & 18ZR1420300)等项目的资助。

 

原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-019-10298-z

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