Systems Analysis of Highly Multiplexed CRISPR-Base Editing in Streptomycetes

清脆的 基因组编辑 计算生物学 同色链霉菌 多路复用 多路复用 生物 计算机科学 胞苷脱氨酶 Cas9 基因组 链霉菌 基因 遗传学 电信 细菌
作者
Christopher M. Whitford,Tetiana Gren,Emilia Palazzotto,Sang Yup Lee,Yaojun Tong,Tilmann Weber
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
卷期号:12 (8): 2353-2366 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acssynbio.3c00188
摘要

CRISPR tools, especially Cas9n-sgRNA guided cytidine deaminase base editors such as CRISPR-BEST, have dramatically simplified genetic manipulation of streptomycetes. One major advantage of CRISPR base editing technology is the possibility to multiplex experiments in genomically instable species. Here, we demonstrate scaled up Csy4 based multiplexed genome editing using CRISPR-mcBEST in Streptomyces coelicolor. We evaluated the system by simultaneously targeting 9, 18, and finally all 28 predicted specialized metabolite biosynthetic gene clusters in a single experiment. We present important insights into the performance of Csy4 based multiplexed genome editing at different scales. Using multiomics analysis, we investigated the systems wide effects of such extensive editing experiments and revealed great potentials and important bottlenecks of CRISPR-mcBEST. The presented analysis provides crucial data and insights toward the development of multiplexed base editing as a novel paradigm for high throughput engineering of Streptomyces chassis and beyond.
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