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이상엽
이상엽 (Sang Yup Lee) 저자 이메일 보기
KAIST, Technical University of Denmark
 
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CRISPR-Cas9 Based Engineering of Actinomycetal Genomes
열기 Authors and Affiliations

Abstract
Bacteria of the order Actinomycetales are one of the most important sources of pharmacologically active and industrially relevant secondary metabolites. Unfortunately, many of them are still recalcitrant to genetic manipulation, which is a bottleneck for systematic metabolic engineering. To facilitate the genetic manipulation of actinomycetes, we developed a highly efficient CRISPR-Cas9 system to delete gene(s) or gene cluster(s), implement precise gene replacements, and reversibly control gene expression in actinomycetes. We demonstrate our system by targeting two genes, actIORF1 (SCO5087) and actVB (SCO5092), from the actinorhodin biosynthetic gene cluster in Streptomyces coelicolor A3(2). Our CRISPR-Cas9 system successfully inactivated the targeted genes. When no templates for homology-directed repair (HDR) were present, the site-specific DNA double-strand breaks (DSBs) introduced by Cas9 were repaired through the error-prone nonhomologous end joining (NHEJ) pathway, resulting in a library of deletions with variable sizes around the targeted sequence. If templates for HDR were provided at the same time, precise deletions of the targeted gene were observed with near 100% frequency. Moreover, we developed a system to efficiently and reversibly control expression of target genes, deemed CRISPRi, based on a catalytically dead variant of Cas9 (dCas9). The CRISPR-Cas9 based system described here comprises a powerful and broadly applicable set of tools to manipulate actinomycetal genomes.

Keywords: actinomycetes; CRISPR-Cas9; CRISPRi; DNA repair; genome engineering
논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2015년 03월 (BRIC 등록일 2017-09-11)
- 연구진:
- 피인용횟수: 최근 3년간 60회 이상 인용된 논문
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