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摘要
蓝细菌是光合作用研究的模式生物之一，也是构建光能自养细胞工厂的良好底盘。然而目前蓝细菌的遗传操作工具仍然较为缺乏且效率较低，开发高效的蓝细菌基因调控工具对于蓝细菌系统与合成生物学研究具有重要意义。本研究在模式蓝细菌聚球藻PCC 7942中开发了CRISPR激活系统，测试了多个转录激活因子，将内源的RNA聚合酶ω-亚基RpoZ与无DNA切割活性的dCas9融合表达，利用高强度启动子表达向导RNA，进而敲除内源rpoZ基因并优化了dCas9-RpoZ的表达及靶向位点。利用建立的CRISPRa系统对重要生物燃料——异戊烯醇的生物合成途径进行了工程改造，该系统不仅能够实现单基因或多基因的高表达，还可以同时对不同基因进行转录激活和抑制，将蓝细菌中异戊烯醇的产量提高了17倍，展示了该系统有望成为构建光能自养细胞工厂的有力工具。
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