PBJ | 美国乔治亚大学科研人员利用CRISPR/Cas9 多重编辑 Arah 过敏原基因,创造脱敏花生新种质!

花生(Arachis hypogaea L.)是一种高营养豆科植物,但部分人群对花生过敏,因此花生也是重要的食物过敏原,可能会引起极其严重的过敏症。花生过敏的症状包括:血压降低、面部和喉咙肿胀,这些都会阻碍呼吸,从而导致休克严重时有致命危险。2S蛋白由Arah2、Ara h6和Arah7的七个家族成员组成,其中Arah2和Arah6是引起过敏反应的强过敏原。之前的研究表明,通过RNAi干涉2S蛋白基因的表达不会影响种子的生长和发育,但种子中仍然可以检测到该蛋白的低量表达。

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2024年5月7日,Plant Biotechnology Journal杂志在线发表了题为“Multiplexed silencing of 2S albumin genes in peanut”的短文,该文利用CRISPR/Cas9对花生中多个Arah基因进行同时编辑,成功实现了2S蛋白过敏原基因的敲除和蛋白消除。
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对获得的T1种子/幼苗的测序结果显示,7个Arah基因的编辑效率和类型并不相同。从编辑效率上来看,Arah7>Arah2>Arah6。其中Arah7_A,Arah7_B和Ara2_A产生了大量的3、6或9个核苷酸的缺失或无义突变。利用Arah2和Arah6的抗体的Western blot进一步证实了部分蛋白质条带的消失。如品系42种子中分离出的蛋白质失去了Arah2_B,但保留了Arah2_A的野生型拷贝。品系45和46的后代中Arah6的蛋白含量减少,但并非完全缺失。因此后续需要采用更准确、更灵敏的2S蛋白定量方法。此外,如果确认成功敲除2S蛋白过敏原基因,则需要使用小鼠模型或体内外嗜碱性粒细胞脱颗粒测定法进行过敏性测试。最后,需要通过全基因组测序检测上述品系并确定Cas9可能造成的基因重排或脱靶。
文章来源:植物生物技术Pbj

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