• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

诱导表达大型 gRNA 阵列用于多重 CRISPRai 应用。

Inducible expression of large gRNA arrays for multiplexed CRISPRai applications.

机构信息

Imperial College Centre for Synthetic Biology, Imperial College London, London, SW7 2AZ, UK.

Department of Bioengineering, Imperial College London, London, SW7 2AZ, UK.

出版信息

Nat Commun. 2022 Aug 25;13(1):4984. doi: 10.1038/s41467-022-32603-7.

DOI:10.1038/s41467-022-32603-7
PMID:36008396
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9411621/
Abstract

CRISPR gene activation and inhibition (CRISPRai) has become a powerful synthetic tool for influencing the expression of native genes for foundational studies, cellular reprograming, and metabolic engineering. Here we develop a method for near leak-free, inducible expression of a polycistronic array containing up to 24 gRNAs from two orthogonal CRISPR/Cas systems to increase CRISPRai multiplexing capacity and target gene flexibility. To achieve strong inducibility, we create a technology to silence gRNA expression within the array in the absence of the inducer, since we found that long gRNA arrays for CRISPRai can express themselves even without promoter. Using this method, we create a highly tuned and easy-to-use CRISPRai toolkit in the industrially relevant yeast, Saccharomyces cerevisiae, establishing the first system to combine simultaneous activation and repression, large multiplexing capacity, and inducibility. We demonstrate this toolkit by targeting 11 genes in central metabolism in a single transformation, achieving a 45-fold increase in succinic acid, which could be precisely controlled in an inducible manner. Our method offers a highly effective way to regulate genes and rewire metabolism in yeast, with principles of gRNA array construction and inducibility that should extend to other chassis organisms.

摘要

CRISPR 基因激活和抑制(CRISPRai)已成为一种强大的合成工具,可用于影响天然基因的表达,从而进行基础研究、细胞重编程和代谢工程。在这里,我们开发了一种方法,可近乎无泄漏地诱导表达多达 24 个来自两个正交的 CRISPR/Cas 系统的 gRNA 的多顺反子阵列,以增加 CRISPRai 的多重性和靶基因的灵活性。为了实现强诱导性,我们创建了一种在不存在诱导剂的情况下沉默阵列中 gRNA 表达的技术,因为我们发现,即使没有启动子,用于 CRISPRai 的长 gRNA 阵列也可以表达自己。使用这种方法,我们在工业相关酵母酿酒酵母中创建了一个高度调谐且易于使用的 CRISPRai 工具包,建立了第一个能够结合激活和抑制、大容量多重性和诱导性的系统。我们通过在单个转化中靶向中心代谢中的 11 个基因来证明该工具包的有效性,实现了琥珀酸的 45 倍增加,并且可以以诱导的方式进行精确控制。我们的方法为在酵母中调节基因和重新布线代谢提供了一种高效的方法,其 gRNA 阵列构建和诱导性的原则应该扩展到其他底盘生物。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/d317/9411621/a35dd7e99d56/41467_2022_32603_Fig3_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/d317/9411621/ee85f236c0f2/41467_2022_32603_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/d317/9411621/b0f50228aeb1/41467_2022_32603_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/d317/9411621/a35dd7e99d56/41467_2022_32603_Fig3_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/d317/9411621/ee85f236c0f2/41467_2022_32603_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/d317/9411621/b0f50228aeb1/41467_2022_32603_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/d317/9411621/a35dd7e99d56/41467_2022_32603_Fig3_HTML.jpg

相似文献

1
Inducible expression of large gRNA arrays for multiplexed CRISPRai applications.诱导表达大型 gRNA 阵列用于多重 CRISPRai 应用。
Nat Commun. 2022 Aug 25;13(1):4984. doi: 10.1038/s41467-022-32603-7.
2
Rapid Assembly of gRNA Arrays via Modular Cloning in Yeast.通过酵母中的模块化克隆实现gRNA阵列的快速组装
ACS Synth Biol. 2019 Apr 19;8(4):906-910. doi: 10.1021/acssynbio.9b00041. Epub 2019 Apr 11.
3
A gRNA-tRNA array for CRISPR-Cas9 based rapid multiplexed genome editing in Saccharomyces cerevisiae.gRNA-tRNA 阵列用于酿酒酵母中基于 CRISPR-Cas9 的快速多重基因组编辑。
Nat Commun. 2019 Mar 5;10(1):1053. doi: 10.1038/s41467-019-09005-3.
4
CRISPR-Cas9 mediated gene deletions in lager yeast Saccharomyces pastorianus.CRISPR-Cas9 介导的大酵母巴氏酵母基因缺失。
Microb Cell Fact. 2017 Dec 5;16(1):222. doi: 10.1186/s12934-017-0835-1.
5
Development of a gRNA Expression and Processing Platform for Efficient CRISPR-Cas9-Based Gene Editing and Gene Silencing in Candida tropicalis.开发用于在热带假丝酵母中高效基于 CRISPR-Cas9 的基因编辑和基因沉默的 gRNA 表达和加工平台。
Microbiol Spectr. 2022 Jun 29;10(3):e0005922. doi: 10.1128/spectrum.00059-22. Epub 2022 May 11.
6
Exploiting off-targeting in guide-RNAs for CRISPR systems for simultaneous editing of multiple genes.利用CRISPR系统的引导RNA中的脱靶效应进行多个基因的同时编辑。
FEBS Lett. 2017 Oct;591(20):3288-3295. doi: 10.1002/1873-3468.12835. Epub 2017 Sep 18.
7
gRNA-transient expression system for simplified gRNA delivery in CRISPR/Cas9 genome editing.用于简化 CRISPR/Cas9 基因组编辑中 gRNA 递送的 gRNA 瞬时表达系统。
J Biosci Bioeng. 2019 Sep;128(3):373-378. doi: 10.1016/j.jbiosc.2019.02.009. Epub 2019 Apr 19.
8
EasyGuide Plasmids Support in Vivo Assembly of gRNAs for CRISPR/Cas9 Applications in .EasyGuide质粒支持用于CRISPR/Cas9应用的gRNA在体内组装 。
ACS Synth Biol. 2022 Nov 18;11(11):3886-3891. doi: 10.1021/acssynbio.2c00348. Epub 2022 Oct 18.
9
Construction and evaluation of gRNA arrays for multiplex CRISPR-Cas9.用于多重 CRISPR-Cas9 的 gRNA 阵列的构建和评估。
Yeast. 2023 Jan;40(1):32-41. doi: 10.1002/yea.3833. Epub 2023 Jan 6.
10
Multiplexed CRISPR/Cas9 Genome Editing and Gene Regulation Using Csy4 in Saccharomyces cerevisiae.在酿酒酵母中使用Csy4进行多重CRISPR/Cas9基因组编辑和基因调控
ACS Synth Biol. 2018 Jan 19;7(1):10-15. doi: 10.1021/acssynbio.7b00259. Epub 2017 Dec 1.

引用本文的文献

1
Phage susceptibility to a minimal, modular synthetic CRISPR-Cas system in is nutrient dependent.噬菌体对一种最小的、模块化的合成CRISPR-Cas系统的敏感性在营养方面是依赖的。 (你提供的原文中“in ”表述不完整,可能影响准确理解,以上是基于现有内容的翻译 )
Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2025 Sep 4;380(1934):20240473. doi: 10.1098/rstb.2024.0473.
2
An engineered CRISPR-Cas12i tool for efficient multiplexed genome editing.一种用于高效多重基因组编辑的工程化CRISPR-Cas12i工具。
Nucleic Acids Res. 2025 Aug 27;53(16). doi: 10.1093/nar/gkaf806.
3
Matrix regulation: a plug-and-tune method for combinatorial regulation in Saccharomyces cerevisiae.
矩阵调控:一种用于酿酒酵母组合调控的即插即用方法。
Nat Commun. 2025 Aug 15;16(1):7624. doi: 10.1038/s41467-025-62886-5.
4
Development of precise genome editing and multi-copy integration tools in DL-1.在DL-1中精确基因组编辑和多拷贝整合工具的开发。
Synth Syst Biotechnol. 2025 Jun 24;10(4):1224-1233. doi: 10.1016/j.synbio.2025.06.009. eCollection 2025 Dec.
5
Conditional guide RNA deactivation by mRNA and small molecule triggers in Saccharomyces cerevisiae.酿酒酵母中通过mRNA和小分子触发实现条件性向导RNA失活
N Biotechnol. 2025 Jul 17;89:105-118. doi: 10.1016/j.nbt.2025.07.004.
6
CRISPRa-Mediated Increase of OPA1 Expression in Dominant Optic Atrophy.CRISPRa介导的OPA1表达增加在显性遗传性视神经萎缩中的作用
Int J Mol Sci. 2025 Jul 2;26(13):6364. doi: 10.3390/ijms26136364.
7
Programmable genome engineering and gene modifications for plant biodesign.用于植物生物设计的可编程基因组工程和基因修饰
Plant Commun. 2025 Aug 11;6(8):101427. doi: 10.1016/j.xplc.2025.101427. Epub 2025 Jun 24.
8
Engineering intercellular communication using M13 phagemid and CRISPR-based gene regulation for multicellular computing in Escherichia coli.利用M13噬菌粒和基于CRISPR的基因调控技术构建细胞间通信,用于大肠杆菌中的多细胞计算。
Nat Commun. 2025 Apr 15;16(1):3569. doi: 10.1038/s41467-025-58760-z.
9
The rise and future of CRISPR-based approaches for high-throughput genomics.基于 CRISPR 的高通量基因组学方法的兴起与未来。
FEMS Microbiol Rev. 2024 Sep 18;48(5). doi: 10.1093/femsre/fuae020.
10
Cyanamide-inducible expression of homing nuclease I for selectable marker removal and promoter characterisation in .用于去除选择标记和启动子表征的归巢核酸酶I的氰胺诱导表达。
Synth Syst Biotechnol. 2024 Jun 28;9(4):820-827. doi: 10.1016/j.synbio.2024.06.009. eCollection 2024 Dec.