链球菌基因组改造

1. 研究背景

链球菌的基因组改造是通过基因编辑技术对其基因组进行操作，以实现特定的生物学功能或表型改变，主要包括以下应用研究：

（1）医学领域：在龋病研究中，可通过基因工程改性变异链球菌来预防龋齿。如构建乳酸脱氢酶（ldh）- 活性缺陷突变株并失活其 gcrr 基因，降低菌株产酸性的同时增强其粘附定植能力，有望开发成为防龋替代疗法的生物制品。

（2）工业领域：对某些产抗生素的链球菌进行基因组改造，可提高抗生素的产量和质量。还可以通过改造链球菌，使其能够合成一些具有药用价值的生物活性物质，如多肽类药物、多糖类药物等。

（3）基础研究领域：通过对链球菌基因组进行改造，构建各种基因缺失或过表达菌株，研究基因的功能以及链球菌的代谢途径、致病机制等，为深入了解链球菌的生物学特性提供重要的技术手段。

2. 同源重组基因编辑技术

同源重组法是一种基于生物体内源性DNA修复机制的基因编辑技术。它利用生物体自身的同源序列来指导外源DNA片段的插入，从而实现对目标基因的精确编辑。通过同源重组我们可以实现对目标基因的亚克隆、插入、敲除、替换、点突变等操作。

同源重组可以对目标基因进行的诸多编辑方案

3. 服务类型

（1）无标记基因敲除：利用同源重组基因编辑系统实现高效定点敲除。

（2）基因敲入：利用同源重组基因编辑系统实现基因组定点敲入。

（3）基因过表达：利用同源重组基因编辑系统实现基因组特定位点的基因过表达。

4. 技术优势

（1）编辑效率高：利用同源重组技术，在抗性筛选条件下高效实现目的基因的敲除；

（2） 基因快速整合：对于目的基因的插入或者过表达通过Tn5转座酶系统快速实现；

（3）操作简单：构建好同源重组编辑质粒后通过电转或化转的方法导入至链球菌内进行基因编辑；

（4）靶向性强：同源重组技术可实现对目标位点的精准编辑；

5. 项目周期

2-3个月

6. 交付标准

（1）靶位点PCR及DNA测序鉴定数据

（2）工程菌株甘油管2支

（3） mRNA转录水平数据（过表达）

（4）项目结题报告

7. 成功案例：基于同源重组法实现咽峡炎链球菌的基因敲除

同源重组法能实现目标基因的精准快速敲除，通过同源重组法与CSP-1诱导，舒桐生物成功将红霉素Erm抗性基因插入至咽峡炎链球菌基因组目的基因中间，对基因进行了插入失活。