朱健康院士團隊開發(fā)“極簡”轉(zhuǎn)基因及基因組編輯方法 稱“老農(nóng)民也可以操作”
摘要: (原標題:朱健康院士團隊開發(fā)“極簡”轉(zhuǎn)基因及基因組編輯方法稱“老農(nóng)民也可以操作”)近日,TheInnovationLife在線發(fā)表朱健康院士團隊論文,該團隊開發(fā)出一種極其簡單的植物轉(zhuǎn)基因及基因組編輯方
(原標題:朱健康院士團隊開發(fā)“極簡”轉(zhuǎn)基因及基因組編輯方法 稱“老農(nóng)民也可以操作”)
近日,The Innovation Life在線發(fā)表朱健康院士團隊論文,該團隊開發(fā)出一種極其簡單的植物轉(zhuǎn)基因及基因組編輯方法,“極度簡化的切割-浸泡-嫁接(ES-CDB)”,用于Taraxacum kok-saghyz(TKS)的植物——一種因其高天然橡膠產(chǎn)量而被廣泛研究的植物。朱健康稱,此舉可以讓小學生、老農(nóng)民也可以操作基因編輯。
朱健康院士團隊的方法是,通過切割TKS的根部,然后將切口浸泡在含有農(nóng)桿菌的溶液中,從而實現(xiàn)遺傳轉(zhuǎn)化和基因編輯。實驗中,他們利用這種方法成功地在TKS中引入了一個旨在編輯植物色素脫氫酶基因(TkPDS)的構(gòu)建體,從而產(chǎn)生了易于識別的白化突變體。
此前,該團隊開發(fā)了無組織培養(yǎng)的 “切割-浸泡-嫁接(CDB)”遺傳轉(zhuǎn)化方法,利用根瘤農(nóng)桿菌從外植體的切口部位誘導和轉(zhuǎn)化毛細根。CDB方法大大簡化了植物遺傳轉(zhuǎn)化和基因編輯的實驗工作流程,研究團隊在CDB方法基礎(chǔ)上開發(fā)了一種極其簡化的TKS程序,省略了毛細根形成的過程,大大節(jié)省了人力和時間。
TKS是一種以天然橡膠產(chǎn)量高而著稱的乳膠生產(chǎn)植物,由于其基因組相對簡單(約1.29 Gb,2N=2X=16條染色體),且對各種環(huán)境的適應(yīng)性強,因此作為研究天然橡膠合成的理想模型而廣受歡迎。
使用ES-CDB方法可以在大約兩周內(nèi)從幾乎所有TKS根段再生新芽。此外,通過對不同的農(nóng)桿菌菌株進行測試,研究者們發(fā)現(xiàn)了幾種能夠高效誘導轉(zhuǎn)基因芽生長的菌株。這種方法使得TKS的遺傳轉(zhuǎn)化和基因編輯變得更加容易實現(xiàn),為實驗室內(nèi)TKS的分子遺傳研究和遺傳改良提供了便利。
朱健康2010年當選美國國家科學院院士,目前擔任南方科技大學前沿生物技術(shù)研究院院長。
基因編輯技術(shù)由來已久,早期的鋅指核酸內(nèi)切酶(ZFN)技術(shù)和類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶(TALEN)技術(shù),雖然已經(jīng)可以對基因進行定點編輯,但成本更低、操作更簡便、準確度更高的CRISPR-Cas9技術(shù)問世后,迅速取代了前兩種基因編輯技術(shù)。
現(xiàn)在說起基因編輯,基本上指的都是CRISPR-Cas9技術(shù)。這項技術(shù)2012年問世,掀起了一場革命,技術(shù)發(fā)明者在2020年獲得諾貝爾化學獎。這也是近些年基因編輯獲得如此多進展的核心原因。
基因編輯技術(shù)是對基因進行DNA片段插入或者敲除,以改變生物遺傳性狀的技術(shù)。它與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)不同,轉(zhuǎn)基因是把外源基因轉(zhuǎn)入生物的染色體中,而基因編輯技術(shù)是對原有基因進行修改。
編輯,TKS,方法






