齊一生物-纖維素酶檢測(cè)試劑盒廠家

嗜熱毀絲霉是一種能夠快速降解纖維素和高產(chǎn)纖維素酶的工業(yè)絲狀真菌，其分泌的木質(zhì)纖維素水解酶的種類和數(shù)量相當(dāng)豐富，而且高溫穩(wěn)定性好，因此該菌在纖維素酶生產(chǎn)和生物基燃料研發(fā)方面具有巨大的潛力。然而，目前針對(duì)嗜熱毀絲霉本身的遺傳改造技術(shù)研究較少，這極大限制了該工業(yè)真菌的應(yīng)用。CRISPR/Cas9 系統(tǒng)作為一種新興的基因組編輯技術(shù)已經(jīng)在一系列物種中成功應(yīng)用，是基因組靶向修飾技術(shù)研究的新里程碑，但在嗜熱真菌中發(fā)展和利用該技術(shù)尚未有報(bào)道。因此，發(fā)展嗜熱毀絲霉 CRISPR/Cas9 編輯技術(shù)體系，不僅能夠極大促進(jìn)對(duì)嗜熱真菌基因功能的研究，而且對(duì)嗜熱真菌代謝工程改造、發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料和生物基化學(xué)品都有重要意義。

中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員田朝光帶領(lǐng)的微生物功能基因組研究團(tuán)隊(duì)以嗜熱毀絲霉為研究對(duì)象，構(gòu)建了基于 CRISPR/Cas9 的毀絲霉基因組編輯系統(tǒng)，采用自主挖掘的嗜熱毀絲霉 RNA polymerase III U6 啟動(dòng)子，體內(nèi)啟動(dòng)相應(yīng) gRNA 的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，用原生質(zhì)體共轉(zhuǎn)化的方法將編輯系統(tǒng)和同源臂導(dǎo)入到嗜熱毀絲霉中（圖 1），不僅同源重組效率高，而且可以同時(shí)編輯多基因位點(diǎn)，其中雙基因缺失的同源重組效率為 61-69%，三基因的同源重組效率為 30%，四基因的同源重組效率為 21%。利用該體系對(duì)嗜熱毀絲霉纖維素酶分泌途徑進(jìn)行多基因編輯，可以獲得纖維素酶蛋白分泌提高 5 倍的工程菌株（圖 2）。該技術(shù)體系在其他嗜熱真菌（比如異梭毀絲霉）中也具有通用性。

該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金等科技計(jì)劃資助，研究成果已申請(qǐng)中國(guó)，相關(guān)成果發(fā)表于期刊 Biotechnology for Biofuels，天津工生所副研究員劉倩為論文*作者。

論文檢索：Development of a genome-editing CRISPR/Cas9 system in thermophilic fungal Myceliophthora species and its application to hyper-cellulase production strain engineering.Biotechnology for Biofuels；DOI: 10.1186/s13068-016-0693-9

圖 1 CRISPR/Cas9 介導(dǎo)的毀絲霉基因編輯載體系統(tǒng)

圖 2 多基因編輯菌株纖維素酶蛋白分泌相對(duì)水平