Efficient Bacterial Genome Engineering throughout the Central Dogma Using the Dual-Selection Marker tetA(OPT).
Efficient Bacterial Genome Engineering throughout the Central Dogma Using the Dual-Selection Marker tetA(OPT).
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DOI：
10.1021/acssynbio.2c00345
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发表时间：
2022-10-21
影响因子：
4.7
通讯作者：
Norholm, Morten H. H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bayer, Carolyn N.;Sepulchro, Ana G. V.;Rennig, Maja;Norholm, Morten H. H.
关键词：
细菌基因组工程是当代生物技术的一项基本技术。精确编辑染色体的能力允许开发具有特定表型的细胞，用于代谢工程和最小化基因组的创建。需要遗传工具来选择经过编辑的细胞，而双重选择标记既可以进行阳性选择，也可以进行阴性选择，这非常有用。在这里，我们提出了一个优化的和易于使用的tetAOPT双选择标记，并演示了如何有效地使用这个tetAOPT在分子生物学中心法则的不同阶段进行工程设计。在DNA水平上，tetAOPT可用于在大肠杆菌基因组中创建无疤痕敲除，效率超过90%，而重组基因整合的效率约为50%。在RNA和蛋白质水平上，我们发现tetAOPT通过在翻译起始区引入序列变异或通过交换启动子来实现基因翻译和转录的高级基因组工程。最后，我们展示了tetAOPT在工业上相关的益生菌大肠杆菌尼氏菌的基因组工程中的应用。
Engineering of bacterial genomes is a fundamental craft in contemporary biotechnology. The ability to precisely edit chromosomes allows for the development of cells with specific phenotypes for metabolic engineering and for the creation of minimized genomes. Genetic tools are needed to select for cells that underwent editing, and dual-selection markers that enable both positive and negative selection are highly useful. Here, we present an optimized and easy-to-use version of the tetA dual-selection marker and demonstrate how this tetAOPT can be used efficiently to engineer at different stages of the central dogma of molecular biology. On the DNA level, tetAOPT can be used to create scarless knockouts across the Escherichia coli genome with efficiency above 90%, whereas recombinant gene integrations can be achieved with approximately 50% efficiency. On the RNA and protein level, we show that tetAOPT enables advanced genome engineering of both gene translation and transcription by introducing sequence variation in the translation initiation region or by exchanging promoters. Finally, we demonstrate the use of tetAOPT for genome engineering in the industrially relevant probiotic strain E. coli Nissle.
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影响因子：
3.7
作者：
Ryu YS;Chandran SP;Kim K;Lee SK
通讯作者：
Lee SK
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作者：
DeVito JA
通讯作者：
DeVito JA
影响因子：
14.9
作者：
Bonde MT;Klausen MS;Anderson MV;Wallin AI;Wang HH;Sommer MO
通讯作者：
Sommer MO
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作者：
Daley, DO;Rapp, M;von Heijne, G
通讯作者：
von Heijne, G
DOI：
10.1073/pnas.120163297
发表时间：
2000-06-06
影响因子：
11.1
作者：
Datsenko, KA;Wanner, BL
通讯作者：
Wanner, BL