近日，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所聯(lián)合中國水稻研究所在The Crop Journal在線發(fā)表了題為“A 9.5-kb deletion in the 1st intron of OsMADS51 enhances temperature sensitivity in rice”的研究論文。

本研究中，廣東省農(nóng)科院水稻所趙雷博士利用劉耀光院士團(tuán)隊(duì)開發(fā)的MMEJ技術(shù)及其線上平臺MMEJ-Ko（http://skl.scau.edu.cn/mmejko/）設(shè)計(jì)基于基因編輯技術(shù)的大片段刪除技術(shù)，成功創(chuàng)制出刪除9.5Kb的材料。MMEJ片段刪除技術(shù)由劉耀光院士團(tuán)隊(duì)2020年開發(fā)。艾迪晶生物對該實(shí)驗(yàn)提供分子技術(shù)指導(dǎo)及水稻遺傳轉(zhuǎn)化服務(wù)，助力功能基因組學(xué)研究和遺傳改良。

技術(shù)原理：

微同源末端連接（MMEJ）是一種 DNA 修復(fù)機(jī)制，區(qū)別于非同源末端連接（non-homologous end joining，NHEJ）介導(dǎo)的DNA修復(fù)機(jī)制，是在DSB附近的4-25 bp的微同源序列（microhomologous sequences，MHS）之間的重組修復(fù)。利用CRISPS/Cas系統(tǒng)產(chǎn)生的DSB和MHS可以實(shí)現(xiàn)高效基因組大片段刪除。

技術(shù)優(yōu)勢：

CRISPS/Cas系統(tǒng)產(chǎn)生的DSB，通常會通過非同源末端連接（NHEJ）介導(dǎo)的 DNA 修復(fù)，造成靶點(diǎn)附近一個(gè)或多個(gè)堿基的插入/缺失，而大片段刪除概率極低。利用MMEJ技術(shù)在設(shè)計(jì)靶點(diǎn)時(shí)兩個(gè)靠近DSB的位置有4-25bp微同源序列，極大的提高大片段刪除的概率，實(shí)現(xiàn)大片段定點(diǎn)刪除的材料創(chuàng)制。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)：

MMEJ通路在細(xì)胞周期中處于活躍狀態(tài)，MHS越靠近DSB位置，片段刪除效率就越高；MHS的長度與刪除效率沒有顯著關(guān)系；使用多個(gè)sgRNA 產(chǎn)生多個(gè)DSB可能會增加基因組片段刪除效率。