碱基编辑器的开发及其在细菌基因组编辑中的应用

作     者：赵亚伟 姜卫红 邓子新 汪志军 芦银华 ZHAO Ya-Wei;JIANG Wei-Hong;DENG Zi-Xin;WANG Zhi-Jun;LU Yin-Hua

作者机构：上海师范大学生命科学学院上海200232 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上海200030 中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室上海200032 

出 版 物：《微生物学通报》 (Microbiology China)

年 卷 期：2019年第46卷第2期

页      面：319-331页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 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(31770088 31570072)~~ 

主　　题：CRISPR/Cas系统 DNA碱基编辑器 RNA碱基编辑器 细菌 

摘      要：碱基编辑器是近两年发展起来的新型基因组编辑工具,它将碱基脱氨酶的催化活性和CRISPR/Cas系统的靶向特异性进行结合,催化DNA或RNA链上特定位点的碱基发生脱氨基反应,进而完成碱基的替换。碱基编辑器分为DNA和RNA碱基编辑器两大类,其中DNA碱基编辑器分为两种:胞嘧啶碱基编辑器和腺嘌呤碱基编辑器;前者可以实现胞嘧啶到胸腺嘧啶的转换,而后者则可以将腺嘌呤突变为鸟嘌呤。由于DNA碱基编辑器不会造成DNA的双链断裂(DSB),也不依赖于宿主的非同源末端修复和同源重组途径,因此,大大减少了DSB相关的编辑副产物,如小片段插入或缺失等。基于CRISPR/Cas系统的RNA碱基编辑器,可以实现RNA链上腺嘌呤核苷到次黄苷的转换。本文对不同类型碱基编辑器的开发过程、适用范围和编辑特点等进行梳理,并对其在细菌基因组编辑中的应用进行了介绍;最后简要探讨了细菌中碱基编辑器的缺点以及将来可能的研究方向。