近日，课题组在微生物基因组编辑技术领域取得突破，相关研究成果以“Improved dsDNA recombineering enables versatile multiplex genome engineering of kilobase-scale sequences in diverse bacteria”为题发表于国际分子生物学顶级期刊Nucleic Acids Research （一区，5年IF15.542）Nucleic Acids Res 2022, 50(3): e15。

微生物基因组中多基因或途径的删除、替换和整合有助于释放微生物的巨大应用潜力。Red/ET重组工程是实现细菌基因组精确编辑的重要工具，该论文在先前工作基础之上首次发现细菌胞内dNTP水平对于重组工程的重要影响，并通过连续优化介导Red重组工程技术的重要参数，比如引物修饰、复苏时间、抗性标记使用策略、过表达核糖核苷酸还原酶以及添加外源dNTP等，建立了基于dsDNA重组工程的细菌多元基因组编辑方法(dReaMGE)，该技术能在大肠杆菌，假单胞菌和伯克氏菌种中同时介导多个千碱基规模的序列替换、缺失和插入，与现有的多重基因组编辑技术相比具有不引发或者依赖双链断裂，无插入基因长度限制，不需要对宿主基因组进行预修饰等优势，能够高效的对多种细菌进行基因组精简、基因簇多转录单元激活以及代谢网络改造等工作。dReaMGE技术极大的简化了细菌基因组多元编辑的流程，是对现有基因组编辑技术的补充，扩展了原核基因组工程技术库，解决了dsDNA重组工程在多重基因组编辑技术中的缺失，对原核基因组工程具有广泛的意义。

该论文由山东大学和德国德累斯顿大学等单位的相关学者合作完成。王雪博士和郑文韬博士为共同第一作者，山东大学卞小莹教授、张友明教授和德国德累斯顿大学A. Francis Stewart教授为论文共同通讯作者，山东大学微生物技术国家重点实验室为第一作者单位和通讯作者单位。该项研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家博士后基金、山东省杰出青年基金与山东大学青年交叉科学创新群体等项目的资助。微生物技术国家重点实验室生命科学共性研究技术平台为本工作提供了重要技术支持。

全文链接：https://academic.oup.com/nar/article/50/3/e15/6430846