CRISPR/Cas 基因编辑技术极大提升了对多物种基因组的编辑效率,这为乳酸菌功能基因的快速鉴定及遗传改良提供了可能。
目前多利用外源 II 类 CRISPR/Cas 系统对细菌基因组进行编辑,异源 Cas9 可能具有密码子偏好性,在待编辑菌株中翻译水平较低,因此有必要进行密码子优化。内源性CRISPR/Cas 系统需要对目标菌株的 CRISPR/Cas 系统进行充分表征,且机制较为复杂,但编辑效率可能更高,降低了多重基因编辑的门槛。
目前 CRISPR/Cas 基因编辑技术在乳酸菌基因组中的应用集中在点突变、基因敲除、基因敲入等,实现大片段缺失、等位基因替换仍然具有挑战性,内源性的自体靶向CRISPR/Cas 系统可以指导细菌基因组在种群水平上的显著进化,影响基因组的稳态和重塑。
换用强启动子增加sgRNA 的转录量能提高编辑效率,CRISPR/Cas9 与辅助修复途径偶联,避开 DSB,截短gRNA 远 PAM 端序列和噬菌体介导将序列整合到受体质粒上是乳酸菌基因组编辑的有效策略。
通过优化cas9序列,成功降低了脱靶活性利用 DSB 对大部分无NHEJ 修复机制细菌都是致命的这一特点,可以制成基于 CRIPSR/Cas 系统的抗菌剂。
利用外源CRISPR/Cas 系统进行单基因编辑已不是难题,但多基因编辑仍然面临挑战。很多 CRISPR/Cas 系统在模式菌株中表现良好,在非模式菌株中表现得却不尽如人意。

参考文献:李伟勋, 芦晶, 张书文, 逄晓阳, 吕加平. CRISPR/Cas基因组编辑技术在乳酸菌中的应用及研究展望[J]. 微生物学报, 2021, 61(10)
CRISPR/Cas 基因编辑技术极大提升了对多物种基因组的编辑效率,这为乳酸菌功能基因的快速鉴定及遗传改良提供了可能。
目前多利用外源 II 类 CRISPR/Cas 系统对细菌基因组进行编辑,异源 Cas9 可能具有密码子偏好性,在待编辑菌株中翻译水平较低,因此有必要进行密码子优化。内源性CRISPR/Cas 系统需要对目标菌株的 CRISPR/Cas 系统进行充分表征,且机制较为复杂,但编辑效率可能更高,降低了多重基因编辑的门槛。
目前 CRISPR/Cas 基因编辑技术在乳酸菌基因组中的应用集中在点突变、基因敲除、基因敲入等,实现大片段缺失、等位基因替换仍然具有挑战性,内源性的自体靶向CRISPR/Cas 系统可以指导细菌基因组在种群水平上的显著进化,影响基因组的稳态和重塑。
换用强启动子增加sgRNA 的转录量能提高编辑效率,CRISPR/Cas9 与辅助修复途径偶联,避开 DSB,截短gRNA 远 PAM 端序列和噬菌体介导将序列整合到受体质粒上是乳酸菌基因组编辑的有效策略。
通过优化cas9序列,成功降低了脱靶活性利用 DSB 对大部分无NHEJ 修复机制细菌都是致命的这一特点,可以制成基于 CRIPSR/Cas 系统的抗菌剂。
利用外源CRISPR/Cas 系统进行单基因编辑已不是难题,但多基因编辑仍然面临挑战。很多 CRISPR/Cas 系统在模式菌株中表现良好,在非模式菌株中表现得却不尽如人意。

参考文献:李伟勋, 芦晶, 张书文, 逄晓阳, 吕加平. CRISPR/Cas基因组编辑技术在乳酸菌中的应用及研究展望[J]. 微生物学报, 2021, 61(10)