上海交大鐘建江團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建精準(zhǔn)編輯蘑菇真菌功能基因的技術(shù)平臺(tái)
近日，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鐘建江教授、肖晗副研究員等科研人員成功精準(zhǔn)編輯了靈芝酸生物合成的CYP功能基因，在國(guó)際上率先建立了蘑菇真菌功能基因精確編輯的技術(shù)平臺(tái)。最新研究成果以“CRISPR-Cas9 assisted functional gene editing in the mushroom Ganoderma lucidum”為題在線發(fā)表在Applied Microbiology and Biotechnology雜志上。上海交通大學(xué)博士研究生王平安為論文第一作者，肖晗副研究員和鐘建江教授為共同通訊作者。
蘑菇真菌種類(lèi)多，自古以來(lái)藥食兩用，其代謝產(chǎn)物具有多種重要生物活性。但是，該類(lèi)微生物的功能基因鑒定與表征、代謝工程改造等大幅落后于動(dòng)植物、細(xì)菌和低等真菌等其它物種，其主要原因是缺乏有效的基因編輯平臺(tái)技術(shù)。鐘建江教授、肖晗副研究員等科研人員近五年來(lái)致力于我國(guó)名貴蘑菇真菌--靈芝的基因編輯技術(shù)的研究，在2017年率先報(bào)道了基于CRISPR-Cas9系統(tǒng)的ura3標(biāo)記基因的敲除（Qin et al. Process Biochem 56: 57-61, 2017）。
該團(tuán)隊(duì)利用靈芝內(nèi)源u6基因啟動(dòng)子和有自我切割功能的核酶HDV，構(gòu)建了一個(gè)有效的CRISPR-Cas9系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)gRNA的體內(nèi)轉(zhuǎn)錄，大幅提升了標(biāo)記基因ura3的編輯效率。進(jìn)而成功編輯了靈芝酸生物合成途徑中重要的細(xì)胞色素P450基因cyp5150l8。測(cè)序結(jié)果表明cyp5150l8中斷菌株發(fā)生了和供體一致的變化。此外，該系統(tǒng)還中斷了和角鯊烯型三萜合成相關(guān)的cyp505d13。研究建立的CRISPR-Cas9編輯系統(tǒng)有利于靈芝等蘑菇真菌的分子育種以及其它應(yīng)用。
該研究獲科技部(No. 2018YFA0901904)、國(guó)家自然科學(xué)基金委(nos. 31770037 & 31971344)和上海市科委(nos.17ZR1448900 & 18ZR1420300)等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-019-10298-z
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