近期，中国科学技术大学环境科学与工程系在微生物基因编辑工具开发研究方面取得新进展。相关研究以“A universal and wide-range cytosine base editor via domain-inlaid and fidelity optimized CRISPR-FrCas9”为题发表在Nature Communications。

在微生物中实现快速有效的基因编辑对于其机制研究和功能表型的修改至关重要。迄今为止开发的一系列微生物基因组编辑工具中最具希望的是胞嘧啶碱基编辑器（CBE），然而其在实际应用中仍存在诸多限制。我们以FrCas9蛋白为基础构建了一系列迭代改进的CBE系统。该工具兼顾灵活PAM序列、无碱基偏好性、高编辑效率、宽编辑窗口、高保真度和广谱性等优势，为微生物基因编辑工具箱提供了强有力的选择。我们将其应用于三种不同的微生物模型，分别鉴定了Escherichia coli MG1655产生利福平耐药性的关键突变位点、强化了Shewanella oneidensis MR-1的细胞外电子转移能力以及探究了Pseudomonas aeruginosa PAO1在亚致死浓度多粘菌素B下发生自适应进化的关键基因。本研究开发的新型微生物基因编辑系统，为微生物的机制研究、功能探索和蛋白质进化提供了强有力的工具。

图 蛋白质工程辅助迭代开发多功能优化碱基编辑器系统

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省科技重大专项、安徽省杰出青年科学基金等项目的支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56655-7#Sec2