9新发现的小型基因编辑工具SauriCas9兼具活性和编辑范围优势）

01.成果简介 CRISPR/Cas9是细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统。其工作原理是crRNA通过碱基配对与tracrRNA结合形成tracrRNA/crRNA复合物，此复合物引导核酸酶cas9蛋白在与crRNA配对的序列靶位点剪切双链DNA。经过研究，通过人工设计tracrRNA/crRNA，改造形成具有引导作用的sgRNA，可以引导Cas9蛋白在多种细胞的特定基因组位点上进行切割、修饰，并最终实现基因突变、插入或缺失。因此，CRISPR/Cas9系统已经被广泛应用于基因编辑技术领域。 近年来，CRISPR/Cas9基因编辑系统在真核生物和原核生物中得到了广泛的应用。在大肠杆菌等革兰氏阴性菌中，用一个载体表达cas9基因，同时由于革兰氏阴性菌重组效率低，需要在这个载体上表达λ-RED重组酶；在另一个载体中表达sgRNA和用于同源重组的同源臂序列。两个载体都转入大肠杆菌中时，sgRNA介导Cas9蛋白切割基因组上特定序列，形成双链断裂，刺激同源重组的发生，从而实现基因编辑。 本项成果构建了适用于盐单胞菌的基于CRISPR/Cas9的基因编辑系统。该系统由两个载体组成：第一个载体表达Cas9基因，且不需要表达λ-RED重组酶，实际操作中不再需要诱导λ-RED重组酶的表达，简化了步骤流程；第二个载体表达sgRNA，并含有用于同源重组的同源臂序列。从而实现了基因编辑。本项成果的技术优势包括： （1）基因编辑时间由原有的20余天缩短到7-8天； （2）N个基因编辑时间由原有的N个月缩短到3+5N天； （3）无需表达λ-RED重组酶。                        图1 盐单胞菌TD01进行基因编辑的流程示意图02.应用前景 本项成果可作为CRISPR/Cas9基因编辑系统的载体，广泛应用于基因编辑领域。03.知识产权 本项成果已申请1项发明专利。04.团队介绍 本项目为多团队合作项目，其中一个团队的负责人为清华大学教授，博士生导师，长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者。主要研究方向为合成生物学、微生物代谢工程、生物材料、工业生物技术。已发表国内外高水平学术论文数十篇，申请专利70余项。05.合作方式 投融资。06.联系方式邮箱：zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

本发明属于医药及生物工程领域，涉及一种可用于艾滋病基因治疗的 CRISPR/Cas9 重组慢病毒载体 及其慢病毒，该重组慢病毒载体由慢病毒载体 lentiCRISPR 用 BsmBI 酶切后，连入带 BsmBI 粘性末端 的 CXCR4 特异靶序列重组而得，获得的 CRISPR/Cas9 重组慢病毒载体能够在艾滋病毒辅助受体 CXCR4 的 4&nbs

利用Cas12i和Cas12j在水稻、玉米、大豆、拟南芥和猪等农业生物中验证了基因编辑的靶向剪切活性，达到产业应用的基本要求，为我国基因编辑产业化安全提供了重要保障。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 基因编辑技术的核心是底盘核酸酶（Cas9、Cas12a、Cas12b），核酸酶的原始核心专利被美国等少数国家所垄断。这些底盘核酸酶的多个核心专利已经在包括中国在内的许多国家获得授权。因此，我国农业生物基因编辑技术在产业化方面有受制于人的风险，必须研发出具有我国自主知识产权的核酸酶，打破国际专利垄断。中国农业大学国家玉米改良中心积极开展具有自主知识产权的新型底盘核酸酶发掘。2017年以来，研发团队从微生物宏基因组中发掘了一系列核酸酶，申报了14项国家发明专利。其中，Cas12i（专利号ZL201980014560.3）和Cas12j（专利号ZL 201980014005.0）两个基因编辑核酸酶已于2021年获得中国及中国香港地区的发明专利授权，并向美国、日本、欧盟等14个国家或地区提交专利申请。已经利用Cas12i和Cas12j在水稻、玉米、大豆、拟南芥和猪等农业生物中验证了基因编辑的靶向剪切活性，达到产业应用的基本要求，为我国基因编辑产业化安全提供了重要保障。目前，两个专利已经以排他性的方式许可给山东舜丰生物科技有限公司。

可以量产/n成果简介：采用“Q512”作母本，“S7317”作父本配组育成的杂交玉米品种。2009年通过湖北省农作物品种审定委员会审定，品种审定编号为鄂审玉2009005。2006-2007年参加湖北省玉米二高山组品种区域试验，品质经农业部谷物品质监督检验测试中心测定，容重771克/升，粗淀粉（干基）含量70.60％，粗蛋白（干基）含量10.46％，粗脂肪（干基）含量3.65％，赖氨酸（干基）含量0.31％。两年区域试验平均亩产646.18公斤，比对照鄂玉10号增产4.7％。其中：2006年亩产66

成果与项目的背景及主要用途： 随着我国石油化工及炼油工业迅猛发展，一批大型工业装置相继建成，下游 产品及相关产业发展迅速。面对二十一世纪我国石化可持续发展战略的要求，绿 色化学工程及环境友好化学工程已越来越为人们所关注。可持续发展战略要求我 们在发展石油化工主导产品的同时，对其副产要进行有效利用和处理，既要考虑 资源的充分利用，又要保证不污染环境。在炼油及石化工业中，三苯（苯、甲苯、 二甲苯）工业以及乙烯工程占有举足轻重的地位，这些产业中副产大量的 C9 芳 烃，其中所含的偏三甲苯、均三甲苯、连三甲苯等组分均为用途广泛的基本有机 合成及精细化工原料。据不完全统计，仅铂铼催化重整装置我国每年就副产超过 100 万吨 C9 芳烃，其中含有 35～40%的偏三甲苯，10～12%的均三甲苯，5～10% 的连三甲苯。偏三甲苯可以合成多种有用的精细化学品或中间体：如用于生产偏 三甲基苯胺（为一种紫色染料中间体）、生产维生素 E 的中间体、生产均三甲 苯和均四甲苯等。均三甲苯是一种重要的有机合成和精细化工原料，可生产均苯 三酸、抗氧剂 330、均三甲苯胺、M 酸、3，5-二甲基苯甲酸、均三甲苯溴等多 种精细化工原料和中间体连三甲苯可用于生产三甲苯麝香。因此，C9 芳烃分离 技术及下游产品深加工技术具有重大的经济价值和社会效益。 技术原理与工艺流程简介： 利用 C9 混合芳烃采用精密精馏及反应技术，可直接分离高纯均三甲苯、偏 三甲苯和连三甲苯，并可进行多种下游产品开发。 技术水平及专利与获奖情况： 国内领先，国际先进水平。 河北省科技进步三等奖；天津市科技进步二等奖；教育部科技进步二等奖； 廊坊市科技进步一等奖；廊坊市市长特别奖。 应用前景分析及效益预测： 1天津大学科技成果选编 2原料丰富，价廉易得，产品市场应用广泛，经济效益巨大。 应用领域：石油化工，精细化工 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 根据现有条件新建、利旧均可。投资根据规模确定。 合作方式及条件：面议