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9新發(fā)現的小型基因編輯工具SauriCas9兼具活性和編輯范圍優(yōu)勢）

01.成果簡介 CRISPR/Cas9是細菌在長期演化過程中形成的一種適應性免疫防御系統(tǒng)。其工作原理是crRNA通過堿基配對與tracrRNA結合形成tracrRNA/crRNA復合物，此復合物引導核酸酶cas9蛋白在與crRNA配對的序列靶位點剪切雙鏈DNA。經過研究，通過人工設計tracrRNA/crRNA，改造形成具有引導作用的sgRNA，可以引導Cas9蛋白在多種細胞的特定基因組位點上進行切割、修飾，并最終實現基因突變、插入或缺失。因此，CRISPR/Cas9系統(tǒng)已經被廣泛應用于基因編輯技術領域。 近年來，CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)在真核生物和原核生物中得到了廣泛的應用。在大腸桿菌等革蘭氏陰性菌中，用一個載體表達cas9基因，同時由于革蘭氏陰性菌重組效率低，需要在這個載體上表達λ-RED重組酶；在另一個載體中表達sgRNA和用于同源重組的同源臂序列。兩個載體都轉入大腸桿菌中時，sgRNA介導Cas9蛋白切割基因組上特定序列，形成雙鏈斷裂，刺激同源重組的發(fā)生，從而實現基因編輯。 本項成果構建了適用于鹽單胞菌的基于CRISPR/Cas9的基因編輯系統(tǒng)。該系統(tǒng)由兩個載體組成：第一個載體表達Cas9基因，且不需要表達λ-RED重組酶，實際操作中不再需要誘導λ-RED重組酶的表達，簡化了步驟流程；第二個載體表達sgRNA，并含有用于同源重組的同源臂序列。從而實現了基因編輯。本項成果的技術優(yōu)勢包括： （1）基因編輯時間由原有的20余天縮短到7-8天； （2）N個基因編輯時間由原有的N個月縮短到3+5N天； （3）無需表達λ-RED重組酶。                        圖1 鹽單胞菌TD01進行基因編輯的流程示意圖02.應用前景 本項成果可作為CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)的載體，廣泛應用于基因編輯領域。03.知識產權 本項成果已申請1項發(fā)明專利。04.團隊介紹 本項目為多團隊合作項目，其中一個團隊的負責人為清華大學教授，博士生導師，長江學者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者。主要研究方向為合成生物學、微生物代謝工程、生物材料、工業(yè)生物技術。已發(fā)表國內外高水平學術論文數十篇，申請專利70余項。05.合作方式 投融資。06.聯系方式郵箱：zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

本發(fā)明屬于醫(yī)藥及生物工程領域，涉及一種可用于艾滋病基因治療的 CRISPR/Cas9 重組慢病毒載體 及其慢病毒，該重組慢病毒載體由慢病毒載體 lentiCRISPR 用 BsmBI 酶切后，連入帶 BsmBI 粘性末端 的 CXCR4 特異靶序列重組而得，獲得的 CRISPR/Cas9 重組慢病毒載體能夠在艾滋病毒輔助受體 CXCR4 的 4&nbs

利用Cas12i和Cas12j在水稻、玉米、大豆、擬南芥和豬等農業(yè)生物中驗證了基因編輯的靶向剪切活性，達到產業(yè)應用的基本要求，為我國基因編輯產業(yè)化安全提供了重要保障。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 基因編輯技術的核心是底盤核酸酶（Cas9、Cas12a、Cas12b），核酸酶的原始核心專利被美國等少數國家所壟斷。這些底盤核酸酶的多個核心專利已經在包括中國在內的許多國家獲得授權。因此，我國農業(yè)生物基因編輯技術在產業(yè)化方面有受制于人的風險，必須研發(fā)出具有我國自主知識產權的核酸酶，打破國際專利壟斷。中國農業(yè)大學國家玉米改良中心積極開展具有自主知識產權的新型底盤核酸酶發(fā)掘。2017年以來，研發(fā)團隊從微生物宏基因組中發(fā)掘了一系列核酸酶，申報了14項國家發(fā)明專利。其中，Cas12i（專利號ZL201980014560.3）和Cas12j（專利號ZL 201980014005.0）兩個基因編輯核酸酶已于2021年獲得中國及中國香港地區(qū)的發(fā)明專利授權，并向美國、日本、歐盟等14個國家或地區(qū)提交專利申請。已經利用Cas12i和Cas12j在水稻、玉米、大豆、擬南芥和豬等農業(yè)生物中驗證了基因編輯的靶向剪切活性，達到產業(yè)應用的基本要求，為我國基因編輯產業(yè)化安全提供了重要保障。目前，兩個專利已經以排他性的方式許可給山東舜豐生物科技有限公司。

農花9號花生新品種由沈陽農業(yè)大學花生研究所選育，國家登記編號：GPD 花生（2023）210043。 特征特性：農花9號屬于小粒早熟型優(yōu)質花生品種，平均生育期117天，單株結果數19個，出仁率74.9%，含油量50.15%，蛋白質26.2%，油酸36.9%，亞油酸40.9%，該品種口感極佳，商品性好，莢果整齊。成熟期持綠性強，不早衰，中抗花生青病、葉斑病、銹病；抗倒伏，性狀穩(wěn)定，生長勢強，耐瘠，抗旱耐澇性強，適應性廣。 適宜種植區(qū)域：適宜在遼寧省春季種植。

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