梭菌(Clostridium)是一類與人類關係非常密切的細菌。其中既有許多致病菌,如產生外毒素的破傷風梭菌和肉毒梭菌等;也有一些具有重要工業應用價值或潛力的梭菌,如丙酮丁醇梭菌和熱纖梭菌等。
基因失活或基因刪除是細菌功能基因組學研究的基本手段。近年來,基於乳酸乳球菌II型內含子剪切機製開發的梭菌內含子係統,顯著提高了梭菌基因插入失活的效率。但若要在梭菌中通過雙交換同源重組來刪除基因,仍然非常困難,鮮有成功案例。
中科院微生物研究所的賈開誌博士與其合作導師李寅研究員受到II型內含子可高效插入梭菌基因組的啟發,設計了一個將逆轉錄轉座與同源重組結合起來的基因刪除策略。這一策略的第一步是在II型內含子的下遊引入與擬刪除基因上遊同源的一段序列(簡稱為同源序列);第二步是通過逆轉錄轉座作用,將攜帶有同源序列的II型內含子插入梭菌基因組;第三步是篩選單交換同源重組的基因型,獲得目標基因、操縱元或基因簇得以刪除的突變株。
采用這一新策略,研究人員對位於丙酮丁醇梭菌染色體及大質粒上的兩個操縱元進行了有效刪除。他們將這一策略稱為“II型內含子錨定的基因刪除”——通過II型內含子的高效逆轉錄轉座作用,增加了II型內含子攜帶的同源序列與基因組DNA發生同源重組的可能性。理論上,隻要能夠應用II型內含子插入失活係統的梭菌(甚至其他細菌),都可以采用這一策略來實現基因刪除。
(來源:微生物所)
上一篇:食用肉可以“種”出來?
下一篇:甲流成為當前我國流感主要流行病毒