【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于變異或遺傳工程領域，具體涉及一種用于植物t到g的堿基編輯器。
技術介紹
1、堿基編輯器實現了高精度、高效率的單堿基編輯，為生命科學和醫藥等領域提供了強有力的工具，大大推動了植物功能基因組學的研究和作物改良。目前為止，已經開發了兩大類的堿基編輯器：基于脫氨酶的堿基編輯器（dbe）和基于糖基化酶的堿基編輯器（gbe）。所有的dbe堿基轉換都需要腺嘌呤（a）或者胞嘧啶（c）的脫氨作為第一步的關鍵步驟。近年來，也有研究人員基于進化的人源n-甲基嘌呤dna糖基化酶（mpg）開發了可以直接對鳥嘌呤（g）進行編輯的堿基編輯器。在植物中，不斷發展的dna堿基編輯器實現了對腺嘌呤（a）、胞嘧啶（c）和鳥嘌呤（g）的直接編輯，但還沒有直接用于胸腺嘧啶（t）的堿基編輯器。由于胸腺嘧啶（t）缺乏氨基，無法進行脫氨實現堿基轉換，使得其堿基編輯器的開發仍然面臨挑戰。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是如何實現植物，尤其是水稻中的t到g的堿基編輯。
2、為解決上述技術問題，本專利技術首先提供了一種蛋白質，所述蛋白質為用于植物t到g的堿基編輯器（其名稱為tgbe或tgbe-vp64），其含有cas蛋白和尿嘧啶dna糖基化酶，所述尿嘧啶dna糖基化酶如seq?id?no.2的第20-244位所示。
3、其中，所述cas蛋白是指包含cas9蛋白或其片段的rna引導的核酸酶(例如，包含cas9的活性、無活性或部分活性的dna切割結構域，和/或cas9的grna結合結構
4、上述堿基編輯器可以是由所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和核定位信號連接而成的蛋白質。
5、所述核定位信號可為雙分型核定位序列（bpnls），如seq?id?no.2的第1-19位與第1648-1664位所示的雙分型核定位序列。
6、所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和核定位信號的連接可直接連接，也可通過常見的連接肽連接，只要不影響所述堿基編輯器的功能即可。在本專利技術的實施例中，所述連接肽為seq?id?no.2的第245-276位、第1644-1647位。
7、具體的，所述堿基編輯器可以是a1）seq?id?no.2所示的蛋白質，也可以是a2）將序列表中seq?id?no.2所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白質，還可以是a3）在a1）或a2）的n端或/和c端連接標簽得到的融合蛋白質。
8、上述a2）中的蛋白質，為與seq?id?no.2所示蛋白質的氨基酸序列具有75%或75%以上同一性且具有相同功能的蛋白質。同一性是指氨基酸序列的同一性?？墒褂脟H互聯網上的同源性檢索站點測定氨基酸序列的同一性，如ncbi主頁網站的blast網頁。例如，可在高級blast2.1中，通過使用blastp作為程序，將expect值設置為10，將所有filter設置為off，使用blosum62作為matrix，將gap?existence?cost，per?residue?gap?cost和lambdaratio分別設置為11，1和0.85（缺省值）并進行檢索一對氨基酸序列的同一性進行計算，然后即可獲得同一性的值（%）。所述具有75%或75%以上同一性可為具有75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%以上的同一性。
9、上述a2）中的蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。
10、上述a2）中的蛋白質的編碼基因可通過將seq?id?no.1所示的dna序列中缺失一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變，和/或在其5′端和/或3′端連上標簽的編碼序列得到。其中，seq?id?no.1所示的dna分子編碼seq?id?no.2所示的tgbe蛋白質。
11、上述堿基編輯器還可含有vp64蛋白，所述vp64蛋白如seq?id?no.4的第20-69位所示。
12、上述堿基編輯器可以是由所述vp64蛋白、所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和所述核定位信號連接而成的蛋白質。
13、所述vp64蛋白、所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和所述核定位信號的連接可直接連接，也可通過常見的連接肽連接，只要不影響所述堿基編輯器的功能即可。
14、具體的，所述堿基編輯器可以是c1）seq?id?no.4所示的蛋白質，也可以是c2）將序列表中seq?id?no.4所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白質，還可以是c3）在c1）或c2）的n端或/和c端連接標簽得到的融合蛋白質。
15、上述c2）中的蛋白質，為與seq?id?no.4所示蛋白質的氨基酸序列具有75%或75%以上同一性且具有相同功能的蛋白質。所述具有75%或75%以上同一性可為具有75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%以上的同一性。
16、上述c2）中的蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。
17、上述c2）中的蛋白質的編碼基因可通過將seq?id?no.3所示的dna序列中缺失一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變，和/或在其5′端和/或3′端連上標簽的編碼序列得到。其中，seq?id?no.3所示的dna分子編碼seq?id?no.4所示的tgbe-vp64蛋白質。
18、a3）和c3）中所述標簽可為利用dna體外重組技術，與目的蛋白一起融合表達的一種多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表達、檢測、示蹤和/或純化。所述標簽可為poly-arg、poly-his、flag、strep-tag?ii、c-myc、mbp標簽、ha標簽、gst標簽和/或sumo標簽等。
19、上文中，所述連接是指蛋白質或多肽間通過一個蛋白質或多肽的c端的氨基酸殘基與另一個蛋白質或多肽的n端的氨基酸殘基形成的肽鍵相連。
20、本專利技術還提供了與所述堿基編輯器相關的生物材料，所述生物材料為下述b1）-b7）中的至少一種：
21、b1）編碼所述堿基編輯器的核酸分子；
22、b2）含有b1）所述核酸分子的表達盒；
23、b3）含有b1）所述核酸分子的重組載體或含有b2）所述表達盒的重組載體；
24、b4）含有b1）所述核酸分子的重組微生物、含有b2）所述表達本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.用于植物T到G的堿基編輯器，其特征在于：所述堿基編輯器是含有Cas蛋白和尿嘧啶DNA糖基化酶的蛋白質，所述堿基編輯器的氨基酸序列是SEQ?ID?No.2。
2.根據權利要求1所述的堿基編輯器，其特征在于：所述堿基編輯器還含有VP64蛋白，所述VP64蛋白的氨基酸序列是SEQ?ID?No.4的第20-69位。
3.根據權利要求2所述的堿基編輯器，其特征在于：所述堿基編輯器是由所述VP64蛋白、所述尿嘧啶DNA糖基化酶、所述Cas蛋白和核定位信號連接而成的蛋白質。
4.與蛋白質相關的生物材料，其特征在于：所述蛋白質為權利要求1-3中任一所述堿基編輯器，所述生物材料為下述B1）-B4）中的至少一種：
5.根據權利要求4所述的生物材料，其特征在于：B1）所述核酸分子為如下b11）或b12）：
6.植物T到G的堿基編輯方法，其特征在于：所述堿基編輯方法包括：將權利要求1-3中任一所述堿基編輯器的編碼基因以及sgRNA的DNA分子導入目的植物中，實現所述目的植物T到G的堿基編輯。
7.堿基編輯器或生物材料在堿基編輯或
8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于：所述植物為M1）或M2）或M3）：
...【技術特征摘要】
1.用于植物t到g的堿基編輯器，其特征在于：所述堿基編輯器是含有cas蛋白和尿嘧啶dna糖基化酶的蛋白質，所述堿基編輯器的氨基酸序列是seq?id?no.2。
2.根據權利要求1所述的堿基編輯器，其特征在于：所述堿基編輯器還含有vp64蛋白，所述vp64蛋白的氨基酸序列是seq?id?no.4的第20-69位。
3.根據權利要求2所述的堿基編輯器，其特征在于：所述堿基編輯器是由所述vp64蛋白、所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和核定位信號連接而成的蛋白質。
4.與蛋白質相關的生物材料，其特征在于：所述蛋白質為權利要求1-3中任一所述堿基編輯器，所述生物材料為下述b1）-b4）中的至少...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李明，朱健康，吳瑩凰，王雪穎，
申請(專利權)人：三亞中國農業科學院國家南繁研究院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。