CRISPR/Cas基因编辑及其新兴技术在丝状真菌研究中的系统应用

作     者：陈盈盈 刘扬 史俊杰 马俊英 鞠建华 CHEN Yingying;LIU Yang;SHI Junjie;MA Junying;JU Jianhua

作者机构：中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广东省海洋药物重点实验室广东广州510301 山东大学药学院天然产物化学生物学教育部重点实验室山东省基础科学研究中心(药学)山东省高等学校药物化学生物学重点实验室山东济南250012 

出 版 物：《合成生物学》 (Synthetic Biology Journal)

年 卷 期：2024年第5卷第3期

页      面：672-693页

核心收录：

学科分类：08[工学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金(22037006,82022067,32300070) 广东省自然科学基金(20023A1515011840) 广东省重点领域研发计划(2020B111103005) 广东省本土创新创业团队项目(2019BT02Y262) 

主　　题：丝状真菌 海洋真菌 CRISPR/Cas 基因编辑 

摘      要：丝状真菌(filamentous fungi)具有独特的形态和细胞构造,与人类健康和工农业生产息息相关,对这类生物资源的开发和利用高度依赖高效的基因编辑平台。然而,由于丝状真菌复杂多样的遗传背景,使用传统的基因编辑技术较难实现大范围的基因编辑,极大地妨碍了丝状真菌的遗传学研究。CRISPR/Cas(clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated protein)技术的出现,打破了这一困境,促进了不同种属和不同来源的丝状真菌的基因编辑,为丝状真菌的基础和应用研究带来了革命性的突破。本文简述了CRISPR/Cas系统的作用机理、分类及基于CRISPR的各种新型技术,归纳总结了丝状真菌中现有的CRISPR/Cas9系统功能组分、多种新兴CRISPR/Cas技术在丝状真菌中的应用现状以及海洋真菌中的CRISPR/Cas技术的应用情况。最后,对CRISPR/Cas系统在丝状真菌中应用进展缓慢、编辑效率低和脱靶效应等问题以及针对这些问题的潜在解决方法进行总结和展望,以期为不同类型的丝状真菌基因编辑平台的构建提供参考。