使用TnpB转座酶系统对植物进行基因组编辑

导读 本研究由西北工业大学生态环境学院王文教授牵头,作者在水稻中测试了三个新发现的TnpB蛋白:ISAam1(369 aa)、ISYmu1(382 aa)和ISDra2(408...

本研究由西北工业大学生态环境学院王文教授牵头,作者在水稻中测试了三个新发现的TnpB蛋白:ISAam1(369 aa)、ISYmu1(382 aa)和ISDra2(408 aa),首次研究了TnpB转座子内切酶在植物中编辑靶基因的能力。作者首先构建了以OsPDS为靶标的TnpB植物基因组编辑载体,以评估三个TnpB系统在稳定转基因水稻中的基因组编辑效率。随后,作者以OsYSA和OsCERK1为靶标,进一步评估三个TnpB系统在水稻愈伤组织中的基因组编辑效率。

首先构建针对OsPDS的植物基因组编辑载体,植物表型分析及测序结果表明,ISDra2和ISYmu1 TnpB系统均能对植物基因组进行编辑,而ISAam1系统未发现任何编辑。同时,针对OsPDS的白化苗全基因组测序分析未发现任何脱靶突变。随后在水稻愈伤组织中检测另外两个靶基因OsYSA和OsCERK1,NGS分析结果表明,两个靶基因在ISDra2和ISYmu1 TnpB系统中均在靶位点进行了编辑,但在ISAam1系统中未发现突变,这与植物中的结果一致。

通过测试三种TnpB系统对水稻内源基因的编辑,作者评估了三种TnpB系统在水稻中的基因编辑效率和准确性。总之,这项工作首次证明了TnpB介导的植物基因编辑的成功,并表明ISDra2和ISYmu1核酸酶具有相当的基因编辑效率,为开发更多的超紧凑植物基因组编辑工具奠定了基础。

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