锐谈 | Nat. Commun：使用合成sRNA 在各种细菌中进行靶向和高通量基因敲低

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分类：新闻动态
作者：Chow
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开云官方入口：2023-09-08 15:34
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在工业生物技术应用中，高效的微生物细胞工厂依赖于微调代谢和调控网络利用可再生资源生产各种化学品，但通过染色体操作对潜在基因靶标的鉴定和实验验证是费时费力。例如CRISPRi等反式作用的靶基因敲低系统，可以在转录水平上快速敲低靶基因，而无需染色体操纵，最近的Mobile-CRISPRi系统可用于敲低不同细菌中的靶基因。然而，由于Cas9蛋白引起的代谢负荷，基于CRISPR的工具在细菌中的实际应用有时受到限制。

最近，韩国国家科学与工程院院士Sang Yup Lee和他的团队在Nature Communications 自然通讯上发表了题为“Targeted and high-throughput gene knockdown in diverse bacteria using synthetic sRNAs”的研究，报告了一种适用于多种细菌的sRNA平台的开发，该平台由sRNA支架和来自枯草芽孢杆菌的Hfq蛋白组成，其多功能性可作为多种细菌中的基因敲低工具。作为该sRNA系统的代谢工程应用，通过靶基因的组合敲低，开发了能够产生戊内酰胺（散装化学）和邻氨基苯甲酸甲酯（精细化学）的高性能谷氨酸棒状杆菌菌株；构建了覆盖2959 C. glutamicum基因组尺度的sRNA文库，用于高产靛蓝（天然着色剂）菌株的高通量比色筛选，获得了迄今为止能够生产最高滴度靛蓝的菌株。

通过使用枯草芽孢杆菌的RoxS和Hfq组成的BHR-sRNA系统，能够方便有效地敲低16种不同细菌物种的基因，包括致病菌、共生菌、益生菌或工业菌株，证明了这种sRNA技术的广泛适用性；该系统还可用于快速识别基因敲低靶标，以增强化学品的生产。本研究表明，BHR-sRNA平台是一种普遍适用的合成生物学和代谢工程工具包，能够实现快速、高效、准确和高通量地敲低不同细菌中的基因靶标。