Designer diatom episomes delivered by bacterial conjugation.
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DOI：
10.1038/ncomms7925
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发表时间：
2015-04-21
影响因子：
16.6
通讯作者：
Weyman, Philip D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Karas, Bogumil J.;Diner, Rachel E.;Lefebvre, Stephane C.;McQuaid, Jeff;Phillips, Alex P. R.;Noddings, Chari M.;Brunson, John K.;Valas, Ruben E.;Deerinck, Thomas J.;Jablanovic, Jelena;Gillard, Jeroen T. F.;Beeri, Karen;Ellisman, Mark H.;Glass, John I.;Hutchison, Clyde A., III;Smith, Hamilton O.;Venter, J. Craig;Allen, Andrew E.;Dupont, Christopher L.;Weyman, Philip D.
真核微藻在燃料和高价值化学品的生物生产方面具有巨大的前景。然而，与模式遗传生物，如大肠杆菌和酿酒酵母相比，复杂的生物学和生物化学的藻类和菌株改良的表征一直受到低效的遗传工具的阻碍。迄今为止，许多藻类物种只能通过粒子轰击转化，并且引入的DNA随机整合到核基因组中。在这里，我们描述了第一个核附加型载体的硅藻和质粒传递方法，通过共轭从大肠杆菌的硅藻三角褐指藻和海链藻。我们确定了一个酵母衍生的序列，即使在没有抗生素选择的情况下，也能在这些硅藻中实现稳定的附加体复制，并表明附加体在相当于天然染色体的拷贝数下保持为封闭的圆圈。这种高效的遗传系统有助于藻类基因的高通量功能表征，并加速了浮游植物分子研究。 藻类在生物燃料和化学品生产方面有很大的前景，但由于缺乏合适的遗传工具，它们作为模型系统的使用受到阻碍。Karas等人在此介绍了一种硅藻的核附加型载体，该载体在没有抗生素的情况下得以维持，以及一种通过与大肠杆菌接合的质粒递送方法。杆菌
Eukaryotic microalgae hold great promise for the bioproduction of fuels and higher value chemicals. However, compared with model genetic organisms such as Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae, characterization of the complex biology and biochemistry of algae and strain improvement has been hampered by the inefficient genetic tools. To date, many algal species are transformable only via particle bombardment, and the introduced DNA is integrated randomly into the nuclear genome. Here we describe the first nuclear episomal vector for diatoms and a plasmid delivery method via conjugation from Escherichia coli to the diatoms Phaeodactylum tricornutum and Thalassiosira pseudonana. We identify a yeast-derived sequence that enables stable episome replication in these diatoms even in the absence of antibiotic selection and show that episomes are maintained as closed circles at copy number equivalent to native chromosomes. This highly efficient genetic system facilitates high-throughput functional characterization of algal genes and accelerates molecular phytoplankton research. Algae hold great promise for biofuel and chemical production but their use as model systems is hampered by the absence of suitable genetic tools. Here Karas et al. present a nuclear episomal vector for diatoms that is maintained in the absence of antibiotics, and a plasmid delivery method via conjugation with E. coli.
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