Nat Biotech | R2逆转座子系统实现大片段DNA在植物基因组内的高效定向整合

传统的农杆菌介导法和CRISPR-Cas9介导的HDR在植物大片段DNA定向整合中面临效率低、易引发突变等挑战。R2逆转座子系统通过独特的靶向起始逆转录（TPRT）机制，仅产生单链切口，无需宿主修复途径，可避免DSB风险。近日，Nature Biotechnology发表两篇研究，对源自斑胸草雀的R2Tg系统进行工程化改造，通过优化密码子、引入核定位信号、改用双质粒系统、开发双生病毒复制子、热激处理及改造RNA模板元件等策略，成功在拟南芥、本氏烟草、番茄和水稻中实现外源大片段DNA在25S rDNA位点的高效定向整合，效率最高达24%，96%的整合精准靶向目标位点。该系统还支持长达5kb的DNA插入。结论证实R2系统作为“无DSB”的植物基因工程工具的可行性，为作物精准育种和合成生物学应用开辟了新路径。