北京农林科学院玉米基因组编辑团队在碱基编辑技术方面再获突破学术资讯

来源：植物科学最前沿

碱基编辑技术(Base editing)是基于CRISPR/Cas系统发展起来的新型靶基因修饰技术，依据碱基修饰酶的不同可分为胞嘧啶碱基编辑器 (cytosine base editor, CBE)和腺嘌呤碱基编辑器 (adenine base editor, ABE)。这两类碱基编辑系统可分别实现C/T或A/G的碱基精准替换。

自2016年前后被开发以来，因其高效、不依赖DNA双链断裂产生、无需供体DNA参与等优势，在极短的时间内应用到动植物及其他生物领域，并被Science杂志评为2017年度十大科学突破之一。

目前碱基编辑细胞的编辑与筛出效率普遍仍然偏低，尤其是在植物中，公开发表数据显示目前的效率基本在20%以下，甚至经常无法获得含有期望编辑位点的材料，而且纯合编辑效率更低，这都影响了碱基编辑技术在植物中的广泛应用。

10月18日，北京农林科学院玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室基因组编辑团队在Cell旗下植物顶级期刊Molecular Plant（IF=10.81，生物学Q1期刊）上发表了题为“Discriminated sgRNAs-based SurroGate System Greatly Enhances the Screening Efficiency of Plant Base-edited Cells”的研究长文（Article），成功建立了一种基于靶向差异sgRNAs的代理报告系统（Discriminated sgRNAs based SurroGate system ,DisSUGs），实现了对CBEs或ABEs编辑后细胞的高效富集。经DisSUGs代理筛选后，平均75%的再生植株都实现了碱基编辑，比常规编辑方法提高了3-5倍，而且碱基纯合替换材料的筛出效率也得以明显提升；其中ABE的效率更高，平均可以达到81%左右。与常规碱基编辑方法相比，DisSUGs轻微增加了靶点依赖性的脱靶效应，但不影响靶点非依赖性序列的脱靶突变，这为通过降低胞嘧啶脱氨酶的表达水平来降低CBE脱靶提供了可能。

另外，DisSUGs是植物中建立的第一个外源代理报告基因系统，也是差异sgRNA和人工优化代理靶序列首次被应用于代理筛选技术的增效优化，未来可以进一步应用于多种新的代理系统或基因组编辑技术，由于该系统使用的筛选标记已被广泛应用，因此可以很容易地复制推广到其他植物甚至动物细胞研究中去，并为玉米、小麦等重要农作物的精准育种提供帮助。

徐雯、杨永星和刘亚为本文共同第一作者，杨进孝、赵久然和宋伟为本文共同通讯作者。本研究得到北京学者（BSP041）和我院创新团队项目（JNKYT201603）资助。

来源：frontiersin 植物科学最前沿

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