利用TnpB转座酶系统进行植物基因组编辑

在aBIOTECH上发表的一篇论文中，作者首次在植物中成功展示了tnpb介导的基因编辑，并表明ISDra2和ISYmu1核酸酶具有相当高的基因编辑效率。

　　

本研究由王文教授(西北工业大学生态与环境学院，中国西安)领导。作者在水稻中检测了三种新发现的TnpB蛋白:ISAam1 (369 aa)、ISYmu1 (382 aa)和ISDra2 (408 aa)，首次研究了TnpB转座子内切酶在植物中编辑靶基因的能力。作者首先构建了以OsPDS为目标的TnpB植物基因组编辑载体，评价了三种TnpB系统在稳定转基因水稻中的基因组编辑效率。随后，作者以OsYSA和OsCERK1为靶点，进一步评估三种TnpB系统在水稻愈伤组织中的基因组编辑效率。 

构建了植物基因组编辑载体OsPDS 第一。植物表型分析和测序结果表明，ISDra2和ISYmu1 TnpB系统可以编辑植物基因组，而isam1系统没有发现编辑作用。同时，对白化病秧苗靶向性进行全基因组测序分析OsPDS没有检测到任何脱靶突变。另外两个目标基因，OsYSA和OsCERK1，然后在水稻愈伤组织中进行试验。NGS分析结果显示，在ISDra2和ISYmu1 TnpB系统中，两个靶基因都在靶位点被编辑，但在ISAam1系统中未发现突变，这与植物中的结果一致。 

通过对3个水稻内源基因编辑的TnpB系统进行测试，评价了3个TnpB系统在水稻中的基因编辑效率和准确性。综上所述，本研究首次成功证明了tnpb介导的植物基因编辑，并表明ISDra2和ISYmu1核酸酶具有相当高的基因编辑效率，为开发其他超紧凑植物基因组编辑工具奠定了基础。