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Orthogonal CRISPR-associated transposases for parallel and multiplexed chromosomal integration

清脆的 生物 转座酶 反式激活crRNA 遗传学 计算生物学 基因座(遗传学) 基因 CRISPR干扰 Cas9 转座因子 基因组
作者
Siqi Yang,Yiwen Zhang,Jiaqi Xu,Jiao Zhang,Jieze Zhang,Junjie Yang,Yu Jiang,Sheng Yang
出处
期刊:Nucleic Acids Research [Oxford University Press]
卷期号:49 (17): 10192-10202 被引量:36
标识
DOI:10.1093/nar/gkab752
摘要

Abstract Cell engineering is commonly limited to the serial manipulation of a single gene or locus. The recently discovered CRISPR-associated transposases (CASTs) could manipulate multiple sets of genes to achieve predetermined cell diversity, with orthogonal CASTs being able to manipulate them in parallel. Here, a novel CAST from Pseudoalteromonas translucida KMM520 (PtrCAST) was characterized without a protospacer adjacent motif (PAM) preference which can achieve a high insertion efficiency for larger cargo and multiplexed transposition and tolerate mismatches out of 4-nucleotide seed sequence. More importantly, PtrCAST operates orthogonally with CAST from Vibrio cholerae Tn6677 (VchCAST), though both belonging to type I-F3. The two CASTs were exclusively active on their respective mini-Tn substrate with their respective crRNAs that target the corresponding 5 and 2 loci in one Escherichia coli cell. The multiplexed orthogonal MUCICAT (MUlticopy Chromosomal Integration using CRISPR-Associated Transposases) is a powerful tool for cell programming and appears promising with applications in synthetic biology.
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