PNAS | 比利时鲁汶大学和根特大学开发了农杆菌属高效的CRISPR介导的碱基编辑！

农杆菌属是重要的植物病原菌，是冠瘿病或毛根病的诱因。它们独特的侵染策略依赖于将其部分DNA传递到植物细胞。得益于这种能力，这些植物病原菌成为植物基因工程和农业生物技术不可或缺的强大工具。几十年来，这一特性一直被用于生成转基因植物，最近还被用于向植物细胞输送基因编辑试剂。尽管农杆菌属是植物分子生物学家的标准工具，它们对研究和工业具有重要意义，但目前的实验室菌株几十年来并没有得到太多改进，而且农杆菌的功能基因分析一直受制于耗时的突变策略，农杆菌生物学和发病机制的几个方面仍然知之甚少。

近日，国际权威学术期刊PNAS发表了比利时鲁汶大学Barbara De Coninck和根特大学Laurens Pauwels以及Marc Van Montagu领导的团队的最新相关研究成果，题为Efficient CRISPR-mediated base editing in Agrobacterium spp.的研究论文，这篇论文中，科研人员开发了一种CRISPR介导的碱基编辑方法，以有效地修改农杆菌的基因组。科研人员表明，单核苷酸的变化可以在根癌农杆菌和发根农杆菌基因组的目标位置引入。对编辑后的菌株进行全基因组分析，发现只有有限的无意突变。

在这项研究中，科研人员开发了成簇的规律间隔的短回文重复序列（CRISPR）介导的碱基编辑，以使靶向点突变有效地引入到根癌农杆菌和发根农杆菌的基因组中。举例来说，科研人员生成的EHA105菌株在recA中发生功能缺失突变，对玉米(Zea mays)的转化具有完全的功能，并证实了RolB和RolC对发根农杆菌K599促进毛根发育的重要性。科研人员的方法在转化后的10个菌落中有9个菌落是非常有效的，至少80%的细胞都有编辑。对EHA105和K599的基因组进行重测序，并应用全基因组脱靶分析研究碱基编辑质粒固化后的编辑菌株。存在的脱靶具有Cas9独立脱靶的特征，并指出TC基序是所用胞嘧啶脱氨酶的活性热点。科研人员预计CRISPR介导的碱基编辑是"工程师工程"的开始，从而改进农杆菌菌株，实现更高效的植物转化和基因编辑。

根癌农杆菌中的高效碱基编辑

根癌农杆菌EHA105 recA突变体在植物转化中的发展

发根农杆菌K599 T-DNA突变体的毛根形成受到影响

全基因组测序揭示的低水平伪脱氨

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