天津工生所在微生物堿基編輯器產物決定機制研究獲進展

　　不需要外源DNA模板的堿基編輯已成為微生物基因編輯的重要技術之一。目前，微生物堿基編輯器主要可實現C-to-T和A-to-G的堿基轉換，糖基化酶堿基編輯器（GBE）可在大腸桿菌中實現C-to-A顛換，而有限的堿基編輯產物類型限制了堿基編輯技術的應用，微生物中堿基編輯器的產物決定機制仍不清晰。

　　中國科學院天津工業生物技術研究所研究員鄭平帶領的系統與合成生物技術研究組，研究員畢昌昊帶領的合成生物技術研究組與研究員張學禮帶領的微生物代謝工程研究組合作，發現GBE可在大腸桿菌中實現C-to-A顛換，在谷氨酸棒桿菌中實現C-to-G顛換。對兩株微生物的DNA修復相關基因的系統研究發現，DNA聚合酶V介導的跨損傷DNA修復途徑（TLS）控制大腸桿菌中GBE的C-to-A顛換；Cgl0616、Cgl0617、Cgl0638和Cgl2144等與TLS相關的蛋白控制谷氨酸棒桿菌中的C-to-G顛換。在谷氨酸棒桿菌中失活內源的TLS系統，引入大腸桿菌的TLS系統，可將GBE的編輯產物從C-to-G完全改變為C-to-A，結合之前開發的C-to-T堿基編輯器，研究在谷氨酸棒桿菌中建立了C-to-N堿基編輯工具箱。擴展的堿基編輯產物可產生更大的遺傳多樣性，可促進堿基編輯在基因失活和蛋白質進化中的應用。該研究證明了通過設計改造DNA修復系統可為開發先進的基因組編輯工具提供新策略。

　　近日，相關研究成果發表在ACS Synthetic Biology上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等的支持。

谷氨酸棒桿菌中GBE的產物決定機制與C-to-N編輯器設計