近期，中国水稻研究所水稻染色体工程及基因组编辑创新团队通过对Cas9蛋白进行定点修饰，将水稻基因组内可编辑范围拓展到现有的2倍以上。相关研究成果于3月17日在线发表在国际知名学术刊物《分子植物（Molecular Plant）》。
近年来，CRISPR/Cas9系统以其简便、高效的技术特点，迅速成为植物中最为广泛使用的基因组编辑手段，为种质资源创制以及基因功能研究等工作提供了极大的便利。CRISPR/Cas9系统在基因组上的精准切割需要特异识别一段邻近核苷酸序列(PAM)。目前植物中最为广泛使用的SpCas9蛋白能够识别的PAM序列局限为经典的NGG序列，这严重限制了CRISPR/Cas9系统的可编辑范围。为突破这个限制，科学家们在动物及微生物中进行了不懈的尝试并获得了一定的进展，然而在植物中尚未有成功的案例报道。
该创新团队通过定点突变的方法对水稻中广泛使用的SpCas9蛋白进行了改造，获得了两种Cas9 变体。通过一系列的转基因实验证明，两种Cas9变体在水稻中分别可以识别NGA以及NGCG两种PAM序列。生物信息学分析表明Cas9变体的创制将使得CRISPR/Cas9系统在水稻中可编辑范围拓展到现有的2倍以上。此外，两种变体也可以同时对多基因进行有效的编辑，表明其与野生型Cas9一样具备巨大的应用潜力。因此，该工作为在水稻中进行更广泛的基因组编辑提供了新的可选工具。
该研究得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金以及中国农科院科技创新工程经费资助。硕士生胡熙璕、王春助理研究员和付亚萍副研究员为共同第一作者，王克剑研究员为通讯作者。（通讯员 陈鎏琰）
相关链接：http://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(16)00
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