微生物所研究团队开发CRISPR/Cas9和农杆菌毒力蛋白协同作用的基因编辑技术

　　近期，微生物所吴家和研究团队利用CRISPR/Cas9基因编辑和农杆菌介导的遗传转化两个系统的特征，设计了一套精准编辑的方法并探索了两个系统协同作用的潜力。该基因编辑技术在烟草和水稻得到有效验证（图1），相关研究结果在线发表在Journal of Experiment Botany期刊上。 

　　农杆菌介导的遗传转化技术在植物、真菌、酵母中广泛使用，其拓扑异构酶VirD1能够辅助核酸内切酶VirD2识别并切割T-DNA的特异核苷酸序列。研究人员将Cas9与VirD2蛋白融合形成Cas9-VirD2，在Cas9-VirD2融合蛋白基因编辑系统中加入特异DNA修复模板（包含编辑靶点的同源序列）和VirD1、VirE2蛋白，利用Cas9切割植物基因组形成双链断裂（DSB）和VirD2识别切割携带DNA修复模板的能力，使受VirE2保护的DNA修复模板在DSB位置进行同源重组，实现基因组的精准编辑。研究团队使用该基因编辑技术实现了水稻内源基因精准编辑。该研究使用了3种农杆菌毒力蛋白和CRISPR/Cas9开发了一套通过同源重组途径实现精准基因编辑的技术，为植物基因组编辑提供了一种可能的新方法和策略。 

　　中国科学院微生物研究所助理研究员唐叶为本文第一作者，吴家和研究员为本文的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委项目经费的资助。