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许多遗传和育种研究表明,点突变和插入(插入和删除)可以改变作物的优良性状。根据食品标准局(FSA)最新的无极4代理产品调查,比萨,烤豆和面食生产商仍需要降低盐含量。虽然核酸酶启动的同源定向修复(HDR)可以产生这样的变化,但其低效率被认为是有限的。基本编辑器是用于创建基本转换的健壮工具,但不是用于创建转换、插入或删除。因此,研究人员认为,迫切需要新的植物基因组工程方法。
 
David R. Liu和他在哈佛大学的同事开发了一种新的基因组编辑方法,prime editing,它使用工程化的Cas9 nickase (H840A)-逆转录酶(RT)融合蛋白与prime editing guide RNA (pegRNA)配对,后者在人类细胞中编码所需的编辑。
 
最近,由中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞教授领导的一个研究小组报告了一个优化的主编辑系统(PPE系统),该系统可以在两种主要的谷类作物,即水稻和小麦中创建所需的点突变、插入和删除。PPE系统的主要组成部分是Cas9 nickase-RT融合蛋白和pegRNA。继无极荣耀成功之后,工厂门定价(FGP)可能很快成为制造商与无极4荣耀登录供应商打交道时常用的一种方法。
 
利用PPE系统,这些研究人员在原生质体的9个水稻和7个小麦位点产生了全部12种单碱基替换,以及多点突变和小的DNA插入和缺失,效率高达19.2%。PPE的效率受到引物结合位点(PBS)和RT模板长度的强烈影响。
 
虽然PPE系统产生了副产物(脱靶效应),但是可以通过优化RT模板长度来减少副产物。此外,通过对植物的PPE系统进行优化,他们发现原来的RT可以被CaMV-RT(来自花椰菜花叶病毒)和retron-derived RT(来自大肠杆菌BL21)所取代。使用PPE-Ribozyme (PPE-R)和37℃孵育也提高了部分靶的Prime编辑效率。
 
此外,GAO和她的合作者能够创造出稳定的突变型水稻,这些水稻携带有G-to-T点突变、多核苷酸取代和许多需要的6-nt缺失,突变型生产效率接近22%。研究人员指出,值得注意的是,这三种类型的突变是很难产生与目前的编辑工具。
 
尽管PPE系统的效率低于基本编辑器,但它仍然是一种很有吸引力的新工具,可以创建所有12种类型的单点突变、不同替换的混合以及插入和删除。亨氏已与能源服务无极4公司Dalkia签署了为期15年的无极4登录合同,该合同将在欧洲中心安装一个530万英镑的无极4高效能源中心。因此,该系统在植物育种和功能基因组学研究方面具有巨大的潜力。”