转座子编辑技术与CRISPR编辑技术在乳酸菌定向改良中应用的研究进展

乳酸菌具有降胆固醇、维持菌群平衡、增强免疫等多种益生特性,是一类重要的食品工业微生物,而菌种改良经常用于改善工业上重要的微生物性能和功能。概述了传统改良、转座子诱变和CRISPR编辑3种乳酸菌改良技术的特点与应用。传统的乳酸菌改良技术包括适应性进化、随机诱变和原生质体融合,这些技术虽能改良乳酸菌,但操作复杂且收效低;转座子诱变是基于阻断转录或翻译过程而导致基因失活的一项技术,常被用于乳酸菌突变体库的构建,该技术高效简便,但依赖DNA链断裂、安全性低、不适用于广泛的宿主特性;CRISPR编辑技术在乳酸菌改良中应用广泛,可实现多位点同时编辑,是基因沉默和转录调控的强大工具,但该技术依赖DNA链断裂和同源重组,脱靶率较高。阐述了目前新出现的CRISPR相关转座子编辑系统的构建进行。CRISPR相关转座子编辑系统可实现供体DNA大片段(>10 kbp)的高效、精准、无标记编辑,且不依赖DNA双链断裂和同源重组,具有极低的脱靶率,在精准靶向和高效整合技术中显示出了极大优势,为未来乳酸菌精准高效的基因编辑技术提供了参考。希望可以为后续的乳酸菌遗传改良与基因功能分析提供相关理论指导。

基于CRISPR/Cas9的精准基因编辑技术研究进展

基因编辑技术是一种可以在基因组水平上对DNA序列进行改造的遗传操作技术。基于CRISPR/Cas9系统的精准编辑技术是一个操作方便、应用广泛的基因编辑技术,与传统的CRISPR/Cas9不同,精准基因编辑技术可以在不需要DNA模板的情况下对基因进行定点突变。本文重点介绍了近年来基于CRISPR/Cas9介导的精准基因编辑技术的发展,并深入分析了基因精准编辑技术面临的挑战和机遇。