近日，發(fā)表于***新上線的Nature Communications雜志的文章“Combinatorial Metabolic Engineering Using an Orthogonal Tri-Functional CRISPR System.”對正交CRISPR系統(tǒng)進(jìn)行了具體的介紹，同時，該文章也對CRISPR-AID系統(tǒng)在酵母中的具體作用進(jìn)行了闡明。由于能夠同時完成多個基因的激活，干擾以及刪除，CRISPR-AID技術(shù)能夠在極大程度上加速相關(guān)項目的研究進(jìn)展。

CRISPR-AID

       文章的作者表示，“CRISPR-AID能夠以模塊化，并行和高通量的方式擾亂細(xì)胞的代謝途徑和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。 CRISPR-AID不僅能夠?qū)⑨劸平湍傅摩?胡蘿卜素產(chǎn)量提高了三倍，而且還能夠通過優(yōu)化多種代謝工程指標(biāo)提高釀酒酵母的內(nèi)切葡聚糖酶表達(dá)水平。

       文章的***作者，IGB訪問研究員Jiazhang Lian博士表示“基于代謝工程，我們可以對工程細(xì)胞的目的表型進(jìn)行輕易地調(diào)控，然而對這些有益遺傳修飾的結(jié)合卻是代謝工程所面臨***大的挑戰(zhàn)。”

       傳統(tǒng)上，研究人員需要在一系列十分耗時的實驗步驟中逐一測試各個代謝調(diào)控的具體效果。這些繁瑣的干預(yù)和檢驗步驟會嚴(yán)重***了發(fā)酵生產(chǎn)力和終產(chǎn)品產(chǎn)量，而生產(chǎn)力和***終產(chǎn)品產(chǎn)量也正是代謝工程中的兩個關(guān)鍵組成部分。

       研究人員決定建立種能夠結(jié)合這些繁瑣步驟的新方法，通過同時完成這些步驟選擇***優(yōu)的代謝干預(yù)組合。

       文章的通訊作者Huimin Zhao博士和IGB化學(xué)與生物分子工程主席Steven L. Miller表示，“我們現(xiàn)在可以同時對酵母的20種不同代謝通路進(jìn)行研究，通過不同組合的方式對每種不同方法進(jìn)行評估，以找出哪種組合實際上能夠使我們獲得更高的生產(chǎn)力或終產(chǎn)品產(chǎn)量?！?/span>

挑戰(zhàn)

       CRISPR-AID系統(tǒng)在開辟數(shù)千甚至數(shù)百萬代謝工程可能性的同時也為研究人員帶來了另一個不能忽視的挑戰(zhàn)，即對多種表型工程細(xì)胞的篩選。

       為了解決這一問題，研究人員計劃通過高通量篩選技術(shù)或機(jī)器人系統(tǒng)（iBioFAB）來尋找不同代謝調(diào)控的***佳組合。

       Lian說：“我相信CRISPR-AID與高通量篩選和iBioFAB的結(jié)合將在不久的將來大大推進(jìn)代謝工程領(lǐng)域的進(jìn)步。

       與此同時，研究人員也計劃在其他生物上測試他們的方法，使用相同的工程原理調(diào)控不同生物的代謝途徑。***終，他們還希望將這一技術(shù)的應(yīng)用延伸到基因組層面，***代謝工程產(chǎn)生重大的飛躍。