CRISPR/Cas9基因组编辑技术及其在链霉菌中的应用

链霉菌(Streptomyces)以产生多种抗生素而著称,长期以来都是生命科学与医学、药学及工业领域的研究热点。然而,链霉菌的遗传操作十分困难,传统的基因编辑手段因效率低、实验周期长及操作步骤繁琐等原因正逐渐被素有"魔剪"之称的CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas9(CRISPR-associated protein 9)系统所替代。该技术可以对基因组特定位点进行靶向编辑,包括缺失(Indel)、修复(Repair)和替换(Replacement)等。通过比较目前在链霉菌中基因编辑手段,总结出CRISPR/Cas9系统在链霉菌应用方面具有操作简单、效率高、成本低、实验周期短,以及能够同时敲除多个基因等优势,并综述了该系统在链霉菌中的应用,以及汇总了CRISPR/Cas9工具箱的靶向空间,最后针对该系统在链霉菌定向育种方面及合成新的抗生素方面进行展望,以期为相关领域的工作提供参考。     

Ⅱ型硫脂酶与次生代谢产物合成北大核心CSCD

Ⅱ型硫脂酶(type Ⅱ thioesterases,TEⅡ)属于α/β水解酶,含有保守的催化三元件(Ser-His-Asp),广泛存在于非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetases,NRPS)和聚酮合成酶(polyketide synthases,PKS)系中。与Ⅰ型硫脂酶(type Ⅰ thioesterases,TEⅠ)不同,TEⅡ作为一个独立的蛋白质行使硫脂键水解功能。以往的数据研究发现,合成途径中TEⅡ基因缺失导致聚酮(polyketides,PK)或非核糖体肽(nonribosomal peptide,NRP)的产量显著降低。本文通过对硫酯酶(thioesterases,TE)的聚类分析,显示序列同源性方面TE聚类成两个不同的进化枝,一个含有所有TEⅠ,第二个包含所有TEⅡ。对TEⅡ的多序列比对及结构分析,结果显示TEⅡ序列中的标记序列"GHSMG"为保守序列,结构的差异性导致TEⅡ功能的差异性,综合前期相关数据研究,对TEⅡ在生物合成中的功能途径进行了概括性论述,并对其今后在次生代谢物合成研究中的应用进行了展望,以期加深对TEⅡ的认识和理解。