一种基于CRISPR-Cas系统的全基因组随机突变方法及其应用

摘要

本发明公开一种基于CRISPR‑Cas系统的全基因组随机突变方法及其应用，所述全基因组随机突变方法基于CRISPR‑Cas系统，通过随机gRNA文库的引导，对生命体的全基因组进行散弹式随机切割，在非保真式DNA修补作用下，引发全基因组尺度上的随机突变。该全基因组随机突变方法可用于定向进化以及迭代进化，本发明以酿酒酵母生产β‑胡萝卜素为验证模型，在两个月内，完成了7轮迭代突变筛选，获得产量提高到10.5倍的进化菌株。组学分析表明平均每次操作可引入约122个突变，有50％左右基因的转录水平发生了显著的变化，说明经过突变进化，酵母代谢发生了深度重塑，实验证实本发明是一项简易可控的基因组变异新技术。