周焕斌研究团队成功开发水稻单碱基编辑升级版系统

     近日,植物病虫害生物学国家重点实验室周焕斌团队在国际著名期刊Molecular Plant《分子植物》上发表了题为“Improved base editor for efficiently inducing genetic variations in rice with CRISPR/Cas9-guided hyperactive hAID mutant”“利用CRISPR/Cas9引导的人源AID(胞嘧啶脱氨酶)蛋白在水稻中进行高效靶标基因的单碱基替换技术”(IF="8.827)的论文,优化和扩展了水稻中靶标基因单碱基定向替换技术及其应用范围。
    据悉,周焕斌团队前期成功开发出水稻单碱基编辑系统rBE3和rBE4工具盒(文章发表在《中国科学:生命科学》Science China Life Sciences. 2017),实现了碱基C·G向T·A的替换。但是由于所有APOBEC1(鼠源胞嘧啶脱氨酶)具有TC偏好性,对GC编辑效率很低。有鉴于此,该团队引入人源AID胞嘧啶脱氨酶,开发出rBE5和rBE9升级版系统,成功、高效实现了对水稻中多个靶基因的高效定点编辑。该系统避免了APOBEC1(鼠源胞嘧啶脱氨酶)对TC偏好性的问题,对TC,AC,GC和CC具有同样较高的编辑效率,大大扩展了单碱基编辑技术在植物上的应用,对水稻功能基因组学和现代分子育种研究具有重大推进作用。
    重点实验室客座博士研究生任斌为本文第一作者,周焕斌研究员和林宏辉教授为本文的共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划项目、中国农科院创新工程和国家自然基金资助。