科学视点

天津工生所等在提高工业生产菌株抵御噬菌体侵染研究中获进展

  大肠杆菌BL21等工业菌种可广泛用于蛋白酶、蛋白类激素等产品的工业生产,但此类菌种易受噬菌体的侵染,至今仍无理想的解决方法。

  中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊、张学礼带领的团队和中国科学技术大学的科研人员合作,在利用CRISPR/Cas9提高工业生产菌株抵御噬菌体侵染研究中取得重要进展。该研究构建了一个靶向切割噬菌体T7基因组多个位点的可编程的CRISPR/Cas9系统,该系统可提高BL21抵御噬菌体的能力。为了更好地调控CRISPR/Cas9系统的表达,研究人员尝试了三种启动子和多种诱导浓度,构建的菌株BL21(pT7cas9,pT7-3gRNA,prfp)在噬菌体侵染4 h后,与对照相比,OD显著提高,达到2.0。对受到噬菌体侵染的细胞进行计数,研究人员发现,改造过的菌株数量仅比未受到侵染的菌株数量低了一个数量级。改造过的BL21在噬菌体的侵染下,红色荧光蛋白的表达量是未受到侵染菌株的60%。该研究通过构建的可编程的CRISPR/Cas9系统,显著提高了大肠杆菌BL21抵御噬菌体侵染的能力,并且能够持续表达蛋白。该研究为保护工业生产菌株大肠杆菌抵御噬菌体的侵染提供了策略。

  相关研究成果发表在Microbial Cell Factories上,天津工生所和中国科大联合培养硕士生刘丽为论文第一作者,毕昌昊与张学礼为论文的通讯作者。研究工作获得中科院重点部署项目、国家自然科学基金的支持。

  论文链接

BL21利用CRISPR/Cas9系统抵御噬菌体侵染的机制示意图


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