解脂耶氏酵母基因组改造

1. 菌株介绍及应用

解脂耶氏酵母是一种非传统的产油酵母，1942 年首次被分离得到，属于公认安全的微生物 。其具备广泛的底物谱，能利用柠檬酸、异柠檬酸、烷烃类等多种廉价物质作为底物 。在工业应用中，它可用于生产有机酸（如柠檬酸、琥珀酸、α- 酮戊二酸 ）、萜类化合物（如香叶醇、柠檬烯 ）、脂质、生物燃料 以及天然红甜菜色素等多种高附加值产物 。同时，因其对油脂类物质有较强的降解能力，还可用于废油污染的生物修复 。在食品和药物生产领域，解脂耶氏酵母凭借其非致病性和良好的代谢能力，成为生产相关产品的理想宿主 。

2. CRISPR编辑流程

（1）设计与构建：依据目标基因及编辑需求，设计特异性的 sgRNA，并构建包含 sgRNA 表达元件和 Cas9 表达元件的载体 。

（2）转化导入：运用醋酸锂法将构建好的质粒载体转入解脂耶氏酵母菌株中。转化后的菌株在含有相应筛选标记的培养基（如 SC 培养基 ）中进行培养筛选 。

（3）编辑验证：筛选出的转化子继续在液体培养基中培养一定时间，以促进基因编辑的发生。之后，随机挑选菌落，提取基因组 DNA，通过 PCR 等技术验证基因编辑的效果，判断基因敲除、整合或突变是否成功 。

解脂耶氏酵母基因组改造策略[1]

3. 服务类型

（1）基因敲除服务：针对解脂耶氏酵母特定基因，设计并实施基因敲除方案，高效破坏目标基因，助力研究基因功能或构建特定代谢途径缺陷型菌株，如 URA3、TRP1 基因敲除 。

（2）基因整合服务：将外源基因或特定 DNA 片段精准整合到解脂耶氏酵母基因组中，实现稳定表达，为构建生产特定产物的工程菌株提供支持，如整合 GFP 表达盒用于可视化研究 。

（3）多重基因编辑服务：利用 tRNA-sgRNA 结构策略，同时对多个基因进行编辑，加速菌株的代谢工程改造。

4. 技术优势

（1）编辑效率高：CRISPR/Cas9技术的引入提升基因编辑的效率达到90%以上。

（2）精准性高：CRISPR/Cas9 系统通过 gRNA 精确引导 Cas9 到目标位点，实现定点编辑。此外，可通过设计不同的 gRNA 和供体 DNA，实现多种类型的精准基因操作，如单碱基突变、片段插入或删除等。

（3）策略多样：可灵活选择质粒表达或基因组整合的 Cas9 表达策略，还能通过调控 DNA 修复途径（如敲除 KU70 基因 、过表达 ScRad52 等 ）来优化编辑效果，以满足不同实验和生产需求。

5. 项目周期

解脂耶氏酵母标准菌株：2-3个月

解脂耶氏酵母野生菌株：定制化项目，需具体评估

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. 参考文献

[1] Liu J, Zhu Y, Hou J. Optimizing the CRISPR/Cas9 system for gene editing in Yarrowia lipolytica. Engineering Microbiology, 2025, 5:100193.