【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变异或遗传工程领域，具体涉及一种用于植物t到g的碱基编辑器。
技术介绍
1、碱基编辑器实现了高精度、高效率的单碱基编辑，为生命科学和医药等领域提供了强有力的工具，大大推动了植物功能基因组学的研究和作物改良。目前为止，已经开发了两大类的碱基编辑器：基于脱氨酶的碱基编辑器（dbe）和基于糖基化酶的碱基编辑器（gbe）。所有的dbe碱基转换都需要腺嘌呤（a）或者胞嘧啶（c）的脱氨作为第一步的关键步骤。近年来，也有研究人员基于进化的人源n-甲基嘌呤dna糖基化酶（mpg）开发了可以直接对鸟嘌呤（g）进行编辑的碱基编辑器。在植物中，不断发展的dna碱基编辑器实现了对腺嘌呤（a）、胞嘧啶（c）和鸟嘌呤（g）的直接编辑，但还没有直接用于胸腺嘧啶（t）的碱基编辑器。由于胸腺嘧啶（t）缺乏氨基，无法进行脱氨实现碱基转换，使得其碱基编辑器的开发仍然面临挑战。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是如何实现植物，尤其是水稻中的t到g的碱基编辑。
2、为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种蛋白质，所述蛋白质为用于植物t到g的碱基编辑器（其名称为tgbe或tgbe-vp64），其含有cas蛋白和尿嘧啶dna糖基化酶，所述尿嘧啶dna糖基化酶如seq id no.2的第20-244位所示。
3、其中，所述cas蛋白是指包含cas9蛋白或其片段的rna引导的核酸酶(例如，包含cas9的活性、无活性或部分活性的dna切割结构域，和/或cas9的grna结合结构
4、上述碱基编辑器可以是由所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和核定位信号连接而成的蛋白质。
5、所述核定位信号可为双分型核定位序列（bpnls），如seq id no.2的第1-19位与第1648-1664位所示的双分型核定位序列。
6、所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和核定位信号的连接可直接连接，也可通过常见的连接肽连接，只要不影响所述碱基编辑器的功能即可。在本专利技术的实施例中，所述连接肽为seq id no.2的第245-276位、第1644-1647位。
7、具体的，所述碱基编辑器可以是a1）seq id no.2所示的蛋白质，也可以是a2）将序列表中seq id no.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质，还可以是a3）在a1）或a2）的n端或/和c端连接标签得到的融合蛋白质。
8、上述a2）中的蛋白质，为与seq id no.2所示蛋白质的氨基酸序列具有75%或75%以上同一性且具有相同功能的蛋白质。同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如ncbi主页网站的blast网页。例如，可在高级blast2.1中，通过使用blastp作为程序，将expect值设置为10，将所有filter设置为off，使用blosum62作为matrix，将gap existence cost，per residue gap cost和lambdaratio分别设置为11，1和0.85（缺省值）并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值（%）。所述具有75%或75%以上同一性可为具有75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%以上的同一性。
9、上述a2）中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
10、上述a2）中的蛋白质的编码基因可通过将seq id no.1所示的dna序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上标签的编码序列得到。其中，seq id no.1所示的dna分子编码seq id no.2所示的tgbe蛋白质。
11、上述碱基编辑器还可含有vp64蛋白，所述vp64蛋白如seq id no.4的第20-69位所示。
12、上述碱基编辑器可以是由所述vp64蛋白、所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和所述核定位信号连接而成的蛋白质。
13、所述vp64蛋白、所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和所述核定位信号的连接可直接连接，也可通过常见的连接肽连接，只要不影响所述碱基编辑器的功能即可。
14、具体的，所述碱基编辑器可以是c1）seq id no.4所示的蛋白质，也可以是c2）将序列表中seq id no.4所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质，还可以是c3）在c1）或c2）的n端或/和c端连接标签得到的融合蛋白质。
15、上述c2）中的蛋白质，为与seq id no.4所示蛋白质的氨基酸序列具有75%或75%以上同一性且具有相同功能的蛋白质。所述具有75%或75%以上同一性可为具有75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%以上的同一性。
16、上述c2）中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
17、上述c2）中的蛋白质的编码基因可通过将seq id no.3所示的dna序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上标签的编码序列得到。其中，seq id no.3所示的dna分子编码seq id no.4所示的tgbe-vp64蛋白质。
18、a3）和c3）中所述标签可为利用dna体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述标签可为poly-arg、poly-his、flag、strep-tag ii、c-myc、mbp标签、ha标签、gst标签和/或sumo标签等。
19、上文中，所述连接是指蛋白质或多肽间通过一个蛋白质或多肽的c端的氨基酸残基与另一个蛋白质或多肽的n端的氨基酸残基形成的肽键相连。
20、本专利技术还提供了与所述碱基编辑器相关的生物材料，所述生物材料为下述b1）-b7）中的至少一种：
21、b1）编码所述碱基编辑器的核酸分子；
22、b2）含有b1）所述核酸分子的表达盒；
23、b3）含有b1）所述核酸分子的重组载体或含有b2）所述表达盒的重组载体；
24、b4）含有b1）所述核酸分子的重组微生物、含有b2）所述表达本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于植物T到G的碱基编辑器，其特征在于：所述碱基编辑器是含有Cas蛋白和尿嘧啶DNA糖基化酶的蛋白质，所述碱基编辑器的氨基酸序列是SEQ ID No.2。
2.根据权利要求1所述的碱基编辑器，其特征在于：所述碱基编辑器还含有VP64蛋白，所述VP64蛋白的氨基酸序列是SEQ ID No.4的第20-69位。
3.根据权利要求2所述的碱基编辑器，其特征在于：所述碱基编辑器是由所述VP64蛋白、所述尿嘧啶DNA糖基化酶、所述Cas蛋白和核定位信号连接而成的蛋白质。
4.与蛋白质相关的生物材料，其特征在于：所述蛋白质为权利要求1-3中任一所述碱基编辑器，所述生物材料为下述B1）-B4）中的至少一种：
5.根据权利要求4所述的生物材料，其特征在于：B1）所述核酸分子为如下b11）或b12）：
6.植物T到G的碱基编辑方法，其特征在于：所述碱基编辑方法包括：将权利要求1-3中任一所述碱基编辑器的编码基因以及sgRNA的DNA分子导入目的植物中，实现所述目的植物T到G的碱基编辑。
7.碱基编辑器或生物材料在碱基编辑或
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述植物为M1）或M2）或M3）：
...【技术特征摘要】
1.用于植物t到g的碱基编辑器，其特征在于：所述碱基编辑器是含有cas蛋白和尿嘧啶dna糖基化酶的蛋白质，所述碱基编辑器的氨基酸序列是seq id no.2。
2.根据权利要求1所述的碱基编辑器，其特征在于：所述碱基编辑器还含有vp64蛋白，所述vp64蛋白的氨基酸序列是seq id no.4的第20-69位。
3.根据权利要求2所述的碱基编辑器，其特征在于：所述碱基编辑器是由所述vp64蛋白、所述尿嘧啶dna糖基化酶、所述cas蛋白和核定位信号连接而成的蛋白质。
4.与蛋白质相关的生物材料，其特征在于：所述蛋白质为权利要求1-3中任一所述碱基编辑器，所述生物材料为下述b1）-b4）中的至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，朱健康，吴莹凰，王雪颖，
申请(专利权)人：三亚中国农业科学院国家南繁研究院，
类型：发明
国别省市：
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