3月13日上午,2023年第四期“格微致知”学术论坛顺利开讲。中国科学院天津工业生物技术研究所王钰研究员受邀参加“格微致知”研究生学术论坛,作了题为“微生物的DNA修复及在基因编辑育种中的应用”的学术报告。本次报告由王倩教授主持,约140名师生听取了报告。
王钰老师主要从事的科研工作是工业微生物的基因编辑育种和碳一原料的生物转化研究。对此,王钰老师围绕微生物的DNA损伤与修复、双链断裂与同源重组、碱基修饰与跨损伤修复、氨基酸工业菌株的基因编辑案例四个方面展开讲述。
谷氨酸棒状杆菌是重要的工业微生物之一,1957年首次作为谷氨酸的生产菌被发现,之后被广泛用于制造 L-谷氨酸、L-赖氨酸、L-异亮氨酸等氨基酸,成为全球氨基酸发酵工业的主要生产菌。王钰老师主要以谷氨酸棒状杆菌为宿主进行了一系列的基因编辑及产物合成研究。
首先,DNA损伤与修复是基因编辑的本质,王钰老师为我们讲述了利用CRISPR-Cas技术对DNA双链切割并通过同源重组进行修复时遇到的问题以及改进的方法。随后又详细讲述了Base Editing技术的原理、类型及在各方面的应用。基于碱基修饰与跨损伤修复实现半理性的基因编辑,开发了谷氨酸棒状杆菌中的碱基编辑技术—BETTER(Base Editor-Targeted and Template-free Expression Regulation),在不依赖DNA模板的同时实现多基因调控。最后,王钰老师以脯氨酸的生产为例,利用改进的CRISPR-Cas技术对氨基酸位点进行饱和突变和筛选解除反馈抑制,并通过内源启动子建库调节细胞的代谢流,实现了从低产菌到高产菌的转变。
在互动环节,参与讲座的师生就报告内容向王钰老师积极提问。作为曾经的“山大学子”,王老师耐心地为大家解惑,并积极地与师生们交流各种学术问题,大家也纷纷表示从此次讲座中受益匪浅。
王钰,中国科学院天津工业生物技术研究所研究员,国家自然科学基金委优青;分别在山东大学和上海交通大学获得学士和博士学位,2016年加入天津工业生物技术研究所,历任助理研究员、副研究员、研究员;主要从事工业微生物的基因编辑育种和碳一原料的生物转化研究,以第一或通讯作者在Nat. Commun.、Trends Biotechnol.、Metab. Eng.等期刊发表论文30余篇,申请专利30余项;入选《麻省理工科技评论》亚太区“35岁以下科技创新35人”、“伦世仪教育基金”杰出青年学者、中科院特聘研究员、中科院青年创新促进会等;曾获日本生物工学会DaSilva Award和明治生命科学奖等荣誉;兼任中国生物工程学会一碳生物技术专业委员会和青年工作委员会委员,合成生物学分会青年工作组成员。