每年,有五十亿吨碳被添加到大气中。与此同时,每年有超过 100 亿吨的碳通过 Calvin Benson Bassham (CBB) 循环(光合作用中的碳固定途径)被固定。 Rubisco,最丰富的 酶 在地球上,通过将一分子二氧化碳添加到五碳糖中,形成两个三碳糖,催化 CBB 循环的关键步骤。
改善植物光合作用的主要障碍是与 Rubisco 基因工程相关的技术困难,因为它包含在叶绿体中 基因组。为了在叶绿体转化中实现更高的通量,必须克服的一项挑战是植物的选择 细胞 包含单个叶绿体基因组(同质性)并随后再生出完整的植物。由于植物细胞通常含有数百个叶绿体,每个叶绿体包含数十个基因组拷贝,并且叶绿体基因组通常自由分离,因此在极端多倍体面前实现同质性需要多轮严格选择。
我们希望创建一种新颖的选择系统来简化同质体的分离 突变体。我们计划使用一个 CRISPR基于方法来针对未编辑的基因组进行破坏,通过所需的编辑来丰富基因组。如果成功,这将能够实现更快速、高通量的编辑测试,以改善光合作用。