摘要:作为新型的基因组编辑工具，碱基编辑技术结合了CRISPR/Cas系统的定位功能和碱基脱氨酶的编辑功能，可实现特定位点的碱基突变，具有不产生双链DNA断裂，无需外源模板且不依赖染色体DNA同源重组的优势。目前，研究者们已在重要的工业生产菌株谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）中开发了多种碱基编辑工具，并实现了两基因和三基因的同时编辑。文中针对谷氨酸棒杆菌中基于CRISPR/Cas9的多位点碱基编辑系统中存在的不足（多重sgRNA结构烦琐、重复序列干扰、更换靶点困难等），采用多种策略进行优化，并比较碱基编辑效率：首先优化基于单独启动子/终止子的多重sgRNA表达框，通过构建框架质粒，并结合Golden Gate连接方法，加速靶点更换，避免重复序列干扰，虽然该方法sgRNA结构烦琐，但编辑效率最高；同时，开发基于Type Ⅱ CRISPR crRNA阵列、tRNA加工的多重gRNA表达框，这两种形式均只需要一个启动子和一个终止子序列，极大地简化了表达框结构，虽然编辑效率均出现下降，但仍具有一定的实用性。该研究丰富了谷氨酸棒杆菌的基因组编辑工具，为该菌株的遗传改造提供了更多的技术支持。

摘要:合成生物学(synthetic biology)与经典生物学研究的革命性区别之一是合成生物学能将生物实验的对象、方法、技术和流程高度标准化和模块化，创建出自动化与高通量的合成生物铸造模式。该模式通过复杂生物过程与自动化设施的结合，颠覆过往劳动密集型的研究范式，获得更高的技术迭代能力，极大促进了合成生物学的发展和产业化应用。值此天津工业生物技术研究所创立10周年之际，本文回顾了研究所在工业菌种自动化高通量编辑与筛选领域的系列重要工作进展，对基因克隆(gene cloning)、基因组编辑(genome editing)、编辑序列设计(editing sequence design)等生物技术的自动化实现，以及流式细胞、液滴微流控、全基因组规模扰动测序等高通量筛选技术进行了分析讨论，并展望了本领域未来的发展方向。望借此为创建具有自主知识产权的优秀菌种及其产业应用提供智能化、自动化和全链条覆盖的整体支撑能力。