天津工业生物所在 CRISPR/Cas9 基因组编辑方面取得新进展

 CRISPR/Cas9 作为一项革命性的基因组编辑技术已经广泛的应用于多种生物的基因组编辑，该技术在具体应用中还存在一些问题，例如在基因组中存在的“PAM-free”和“CRISPR-tolerant”等区域无法使用传统的 CRISPR/Cas9 技术进行编辑；基因组中每个位点的编辑都需要构建特定的 gRNA；脱靶现象也是 CRISPR/Cas9 技术亟需解决的一个关键问题。

为解决以上问题，中科院天津工业生物技术研究所毕昌昊研究员带领的微生物合成生物技术研究团队与张学礼研究员带领的微生物代谢工程研究团队成功构建了无需新 gRNA 质粒的 CRISPR/Cas9 高效基因组编辑技术（CAGO）。首先，将一个含有特殊“N20PAM”序列的编辑片段通过同源重组的方式整合到基因组上，再利用 CRISPR/Cas9 与 red 同源重组技术，在插入位点实现基因组内部同源重组，从而实现基因组无痕编辑。该方法可以在基因组任意位点实现非脱靶编辑，编辑过程仅需要合成一个编辑片段，在通用的 pCAGO 质粒的帮助下便可完成编辑，无需构建 gRNA 质粒。该方法的构建为合成生物学研究提供了一个非常简单易行的新技术手段，大大降低了 CRISPR/Cas9 技术的使用门槛。

该研究获得科技部“863”计划和天津市重点专项的支持，相关成果已 发表 在 Scientific Reports 期刊。天津工业生物所助理研究员赵东东为论文第一作者。