工程微生物在生物制造、疾病治疗、环境修复等领域展现出广阔应用前景，但其在环境中的潜在扩散风险也引发了生物安全方面的担忧。因此，亟需发展稳定、可靠的生物封控技术予以应对。目前，基于CRISPR-Cas系统构建的“自杀开关”虽可用于工程菌封控，但其在长期培养和强选择压力下，易因基因突变导致功能失效、出现逃逸细胞，进而制约了该技术的实际应用。
近日，中国科学院微生物研究所研究团队在工程菌生物安全控制领域取得进展。研究团队提出将毒素—抗毒素模块与CRISPR-Cas系统偶联的生物封控新策略——ATTACH，并构建了具有遗传稳定性的双层生物安全开关，为工程微生物的安全应用提供了新思路。
研究团队基于前期在CRISPR护卫系统CreTA方面的原创性发现，设计并构建了生物封控系统ATTACH。该系统采用“双保险”机制进行封控：一方面，CRISPR-Cas系统作为主要杀伤模块，在诱导条件下通过Cas3介导的染色体大规模降解，快速杀灭工程菌；另一方面，当CRISPR效应蛋白基因突变或蛋白失活时，毒素—抗毒素模块释放毒素并触发细胞死亡，从而清除逃逸细胞，明显提高了封控系统的稳定性和效率。
团队进一步通过优化迭代，构建了无需抗生素筛选标记的ATTACH3，并在益生菌Nissle 1917中进行了评估。在小鼠肠道模型中，经ATTACH系统诱导168小时后，工程菌逃逸率接近10⁻9，超出美国国立卫生研究院（NIH）推荐的生物安全标准（10⁻8）约10倍。应用研究表明，该系统对工程菌生长及番茄红素（抗氧化剂）的合成产量均无明显影响，并在多种细菌中展现出跨物种“即插即用”特性。
该研究为益生菌及其他工程微生物的安全应用提供了重要技术支撑。
相关研究成果发表在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院的支持。
论文链接
基于CRISPR偶联毒素—抗毒素系统开发的生物封控技术ATTACH
近日，教育部携手中央广播电视总台聚焦学生心理健康主题共同发布《关注篇》公益广告，这是扎实落实教育部等十七部门联合印发的《全面加强和改进新时代学生心理健康工作专项行动计划（2023—2025年）》的重要举措。 建 11月11日，教育部副部长王光彦在新加坡参加中新双边合作机制会议期间，与新加坡教育部常任秘书林宛蓉举行会谈，围绕落实两国领导人共识和两国教育部谅解备忘录，签署《中华人民共和国教育部和新加坡教育部关于高校合作的 日前，联合国教科文组织在其官网正式发布消息，启动新一轮创意城市网络申报工作。项目申报向所有联合国教科文组织会员国开放，报名截止时间为2025年1月31日。国内申报城市须于2024年12月31日前将相关材料提交中国联合 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 周洪松 通讯员 马利）秋韵正浓时，河北保定市满城区早慧幼儿园里喜气满园，一场别开生面的“二十四节气中医智慧健康教育分享活动”于近日举行。满城区教体局于今 中国教育报-中国教育新闻网青岛11月11日讯（记者 刘淼）记者从今天举行的青岛市基础教育扩优提质新闻发布会上获悉，青岛市教育系统近年来加快构建学位充足、布局合理、资源优质的基础教育公共服务 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 史望颖 通讯员 金挺 陈波）“在一个小时内，我们完成了‘盛世芳华’插花作品，让这个源于‘两山理论’灵感的花艺展示在世界舞台上绽放。”近日，随着宁波城市职业 。本文链接：科学家开发新型CRISPR生物封控技术http://www.sushuapos.com/show-12-2715-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
下一篇： 科学家解码大豆免疫的“静默态”