报告时间：2023年11月3日10:00

报告地点：莫干山校区生工楼C201报告厅

报告题目：从DSB到DSB-free：基于CRISPR的链霉菌基因编辑技术开发

报告人：童垚俊，上海交通大学长聘教轨副教授，博士生导师，独立PI，国家优秀青年科学基金（海外）获得者、上海海外高层次引进人才。

主要从事微生物合成生物学相关研究，开发了放线菌领域功能最完善的CRISPR合成生物学工具箱，把操作单个基因的时间缩短了超过70%，编辑效率提高了10倍以上，工具已免费提供给了国内外150多家单位使用，包括UC Berkely等，得到很好反馈。累计发表论文近40篇，其中以第一/通讯作者在PNAS、Nat Commun、Nat Protoc、Sci Bull等发表16篇，包括ESI高被引文章1篇，封面文章4篇。申请国际专利1项，中国专利4项。累计他引超过2600次，单篇最高引用超400次。主持基金委面上项目、科技部重点研发计划课题、科技部外专项目等。担任Frontiers in Bioengineering and Biotechnology副主编以及Antibiotics和Synthetic and Systems Biotechnology编委，iMeta和Engineering Microbiology青年编委，中国微生物学会分子微生物学及生物工程专业委员会委员兼秘书，中国遗传学会标准化技术委员会委员，中国生物工程学会合成生物学分会青年工作组成员，中国生物工程学会生物化工专业委员会青年委员，荷兰研究理事会（NWO）评审专家等。

报告摘要：作为微生物药物的主要来源，链霉菌因其特殊的染色体结构而难以被遗传操作，从而限制了通过自下而上合成生物学方法进行系统代谢工程（Systems Metabolic Engineering, SME）激活沉默基因簇和提高已知天然产物产量。我们在领域内率先建立了基于CRISPR-Cas9的基因编辑工具，极大提高了链霉菌遗传操作效率。但DNA双链断裂（DSB）会造成染色体不稳定，这很大程度上限制了CRISPR-Cas9的广泛应用。为解决这一问题，我们进一步开发了DSB-free的单碱基编辑系统CRISPR-BEST，能在编辑窗口内能高效精确的把C:G编辑成T:A或A:T 编辑成G:C。通过引入终止密码的方式替代基因敲除而高效实现基因失活，以及可逆性基因调控系统CRISPRi。但SME往往要求同时能对多个基因进行操作，为了填补链霉菌中多基因同时编辑技术的空白，我们引入了基于Csy4的sgRNA自剪切装置，开发了CRISPR-McBEST，实现了多基因同时单碱基编辑，一次实验使17个基因同时得到编辑，这是目前微生物中已报到的最高记录。然而单碱基编辑存在只能替换个别碱基但无法实现DNA片段的敲除敲入等基因编辑事件的局限，我们又开发了基于反转录酶的CRISPR-prime editing系统，CRISPR-nRAGE，弥补了以上局限，可以做到DNA的敲除敲入替换和组合编辑。从CRISPR-Cas9、CRISPRi、CRISPR-BEST和CRISPR-McBEST到CRISPR-nRAGE，我们构建了功能完备的微生物基因编辑工具箱，已免费提供给国内外150多家单位使用，推动了领域前进。