近日，上海交通大学农生学院陆钰明课题组在《Plant Biotechnology Journal》发表了题名为“Targeted A-to-T and A-to-C base replacement in maize using an optimized adenine base editor”的研究论文，成功开发出一种能在玉米中实现高效A-to-Y精准替换的新型碱基编辑器，为玉米基因组的精准改造提供了一项新工具。

碱基编辑器，包括胞嘧啶碱基编辑器和腺嘌呤碱基编辑器（CBE 和 ABE），是精确修饰基因组的理想工具。它们能在植物中产生单核苷酸变体，用于研究和作物改良。然而，现有的碱基编辑器能诱导的碱基转换类型仍然有限。最近，一种新的碱基编辑器通过将工程化的 N-甲基嘌呤 DNA 糖基化酶（MPG）与 ABE 融合而形成了 AYBE。这在哺乳动物细胞中实现了高效的 A-to-T 和 A-to-C（A-to-Y，AYBE）转换，并及时在水稻中进行了评估，以诱导 A 到 T（AKBE）。然而，AYBE 在玉米中的编辑活性仍有待探索，其编辑效率也有待进一步优化。在这里，研究团队通过将腺嘌呤碱基编辑器与密码子优化的 MPG融合，并共同表达玉米Polη，开发了一种优化的 AYBE 碱基编辑器（ZmAYBEv3），可在玉米和其他单子叶植物中高效地进行 A-to-T 和 A-to-C 的碱基转换。

研究团队使用ZmAYBEv3对五个玉米内源基因进行精准编辑。获得的103株T0植株中，近一半的植株成功实现了A-to-Y替换，其极高的编辑效率还使得在T0代内就成功获得纯合编辑。对ZmGA20ox3的纯合编辑产生了半矮玉米植株。研究团队还对水稻应用了ZmAYBEv3，并同样高效地实现了A-to-Y编辑，效率最高可达40.0％。这些结果表明，这种优化的AYBE碱基编辑器有可能改善主要粮食作物的农艺性状。

上海交通大学博士生钟达庭、博士后李凯和工程师潘弘为本文共同第一作者，陆钰明教授为本文通讯作者，未米生物许洁婷博士也参与了此项研究。本研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助，相关遗传转化工作由未米生物完成。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.14256

转自：“iPlants”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！