CRISPR/Cas基因编辑系统在原核微生物细胞工厂构建中的开发与应用

论文摘要

随着能源和环境问题的日益突出,化学品以及燃料的合成方式正逐渐由传统的化学法合成转变为以细菌为基础的生物炼制过程,其中最关键问题是需要开发出合适的基因工程工具用于构建相应的产品生产菌株。成簇的规律间隔短回文重复序列（Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromic repeats,CRISPR）/CRISPR相关蛋白（CRISPR-associated proteins,Cas）系统是一种存在于细菌和古细菌中的免疫系统,能够用于抵御病毒和外源质粒的入侵,近年来被开发成为一种高效、便捷、精确的基因编辑工具,显示出巨大的应用潜力。本文立足于CRISPR/Cas系统的原理与最新分类,结合实例综述了CRISPR/Cas基因编辑系统在原核微生物细胞工厂构建中的建立与优化策略,以及主要的应用方向,并探讨该系统所面临的主要问题并提出了一些可行的解决方案。

论文目录

• 1 CRISPR/Cas系统概述
•   1.1 CRISPR/Cas系统结构与作用机制
•   1.2 CRISPR/Cas系统的组成与分类
• 2 原核微生物中CRISPR/Cas基因编辑系统的开发与优化
•   2.1 CRISPR/Cas系统的选择
•     2.1.1 TypeⅡ型CRISPR/Cas系统
•     2.1.2 非TypeⅡ型CRISPR/Cas系统
•   2.2 CRISPR/Cas基因编辑平台的搭建方案
•     2.2.1 单质粒表达策略
•     2.2.2 多质粒表达策略
•     2.2.3 染色体整合表达策略
•   2.3 CRISPR/Cas基因编辑系统的优化
•     2.3.1 通过引入外源重组系统提高基因编辑效率
•     2.3.2 通过改变供体DNA模板提供方式以提高基因编辑效率
•     2.3.3 通过降低菌株突变率以提高基因编辑效率
• 3 原核微生物细胞工厂构建中CRISPR/Cas基因编辑系统的应用
•   3.1 在传统代谢工程研究中的应用
•   3.2 高通量技术开发
•   3.3 在工业生产规模微生物发酵中的应用
• 4 结语与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孟娇,刘丁玉,黄灿,韩北忠,陈晶瑜

关键词: 系统,基因编辑,生物技术,代谢,分子生物学

来源: 微生物学通报 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心中国农业大学食品科学与营养工程学院,天津大学化工学院

基金: 国家自然科学基金(31671830)~~

分类号: Q93-3

DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180808

页码: 2730-2742

总页数: 13

文件大小: 418K

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