JGG｜山西大学梁振团队建立高效的植物引导编辑系统

引导编辑(Prime Editing, PE)可以在不引入供体DNA和双链DNA断裂的前提下，在靶标基因位点产生小片段插入、删除以及各种类型的碱基替换，为基因组编辑提供了更加丰富的遗传修饰工具。但到目前为止，现有引导编辑器的工作效率较低，并且具有明显的靶点依赖性。

2023年3月21日，Journal of Genetics and Genomics在线发表山西大学梁振教授团队题为“Addition of the T5 exonuclease increases the prime editing efficiency in plants”的研究论文。该研究通过融合T5核酸外切酶，构建了一种高效的植物引导编辑系统PE2 (v2)。

PE2系统由nCas9、M-MLV逆转录酶融合蛋白和pegRNA组成。在pegRNA的引导下，nCas9靶向基因组特定位点产生切口，逆转录酶(Reverse Transcriptase, RT) 模板被M-MLV逆转录后产生含有预期突变的3'-flap，通过细胞内flap equilibration机制切除5'-flap，从而将3'-flap中与RT模板对应的突变引入基因组中。在PE2系统中添加5'–3'核酸外切酶可能有助于flap equilibration过程，基于这一理念，该研究构建了包括PE2 (V2)在内的一系列引导编辑器。水稻原生质体瞬时转化及稳定转化再生植株实验结果均表明，相较于此前的PE2系统，T5核酸酶融合至nCas9-M-MLV的N端产生的PE2 (v2)系统可显著提升引导编辑的效率。利用PE2 (v2)系统同时靶向两个除草剂相关位点，可高效获得具有除草剂抗性的水稻突变体植株。此外，PE2 (v2)与dual-pegRNA策略结合可以进一步提升引导编辑的效率。

引导编辑系统PE2 (v2)的构建及应用

综上所述，该研究开发的PE2 (v2)引导编辑系统提高了植物中的引导编辑效率，将有助于增强引导编辑器在植物中的应用。

作者简介

山西大学梁振教授为该论文第一作者和通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金面上项目和山西省科技创新团队项目资助。

引用本文

Zhen Liang, Yuqing Wu, Yingjie Guo, Sha Wei. (2023). Addition of the T5 exonuclease increases the prime editing efficiency in plants. Journal of Genetics and Genomics.

DOI：10.1016/j.jgg.2023.03.008

图文来源：JGG 遗传学报公众号

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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