基于CRISPR/Cas系统的天然产物生物合成基因簇克隆和编辑技术

作者：徐冬梅; 赵学金^*

来源：微生物学通报, 2022, 49(09): 3933-3944.

DOI：10.13344/j.microbiol.china.220106

• 天然产物
• CRISPR/Cas
• 基因簇克隆
• 基因簇编辑

合成生物学和基因组测序技术的快速发展使挖掘和高效合成天然产物进入了一个全新的时代。由于多数原始菌株生长缓慢、难以培养及遗传改造困难等问题，导致天然产物生物合成基因簇的激活和高效表达受到严重制约。基于此，将原始菌株来源的基因簇转移到操作简便、遗传背景清晰的模式宿主中进行异源表达成为天然产物发现和产量提高的一种有效手段。其中，基因簇的克隆与编辑是实现天然产物异源表达的一个主要限速步骤。CRISPR/Cas技术的应用极大地提高了大型基因簇克隆和编辑的效率，有效促进了微生物来源新药的发现。本文针对基于CRISPR/Cas开发的基因簇克隆和编辑技术进行了系统梳理和全面总结，探讨相关技术在天然产物挖掘和高效合成中的应用及其重要意义。

• 单位
  中国科学院微生物研究所; 河北工业职业技术学院