上面这个系统虽然编辑效率提高了,但是编辑效率依然受到转化效率的限制,一般还是需要电转才能达到所需的转化效率,而且一旦哪次感受态细胞没做好,编辑实验就很容易失败。所以我要做的就是让基因组编辑不再依赖高转化效率。

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前面的基因组编辑系统为什么需要高转化效率呢?我用一个简单的模型来描述下:假设一管感受态细胞有a个细胞,转化之后有1/b个细胞获得了Plasmid#2,而这些细胞当中有1/c被成功编辑,被成功编辑的细胞中有1/d形成菌落,那么最后能得到的阳性菌落数为N=a1/b1/c1/d。实际上,一管感受态细胞的数目大概就是1E9,1/b能达到1/100算不错,1/c能达到1/1000算不错,1/d能达到1/10算不错,所以最多也只能得到100-1000个阳性菌落。经验不够的操作者很难做到这样的结果。如果现在我在公式里加一个变量,变成N=a1/b2n1/c*1/d (n可以是任意正整数),那会怎么样,是不是瞬间觉得1/b、1/c、1/d都不重要了,数值再小也没事。为了做到这一点或部分做到这一点,我把控制Cas9和sgRNA表达的启动子都换成了严谨性强的诱导型启动子PBAD。在将Plasmid#2转化之后,Cas9和sgRNA不会表达,这时只要有一个细胞获得了Plasmid#2,就可以通过细胞复制得到无数个含有Plasmid#2的细胞。当细胞数足够多之后再诱导Cas9、sgRNA和重组酶表达,从而启动基因编辑反应,这样可以将编辑效率提高100倍以上。