UstiGate：用于担子菌底盘玉米黑粉菌高级基因工程的下一代工具包

背景 玉米黑粉菌 Ustilago maydis 是一种重要的微生物模式生物，代表了一类遗传操作便利且易于培养的担子菌。针对该真菌的研究涉及广泛的基础性科学问题，其生物技术开发利用也正在不断增加。尽管遗传工程在原则上已较为成熟，但用于代谢工程或通路移植等合成生物学研究的高效方法学仍然较为有限。 结果 本文提出了一套基于模块化克隆的 U. maydis 综合工具箱，并对 20 余种启动子进行了表征。研究中对插入位点、终止子以及报告基因效应进行了谨慎的比较评估，同时建立了一种新的基于颜色的策略，以实现简便的基因组整合。此外，通过构建一个可产生四种荧光蛋白的“彩虹”菌株，证明了可将四个转录单元克隆并随后一步整合至 U. maydis 中。 结论 总体而言，这一新一代工具箱显著推进了 U. maydis 中的遗传工程与系统生物学研究方法，促进其发展成为一种具有重要价值且富有竞争力的真菌底盘和优势模式生物，尤其是在应用研究领域。

背景

玉米黑粉菌 Ustilago maydis 是一种重要的微生物模式生物，代表了一类遗传操作便利且易于培养的担子菌。针对该真菌的研究涵盖了广泛的基础科学问题，其生物技术开发利用也正日益增加。尽管其遗传工程方法在原则上已较为成熟，但用于代谢工程或通路移植等合成生物学策略的高效方法仍然相对有限。

结果

本文提出了一套基于模块化克隆并结合 20 余种启动子表征的 U. maydis 综合工具箱。研究中对插入位点、终止子以及报告基因效应进行了细致的比较评估，并建立了一种新的基于颜色的策略，以实现简便的基因组整合。此外，通过构建一株可产生四种荧光蛋白的“彩虹”菌株，证明了四个转录单元在 U. maydis 中的克隆及后续一步整合是可行的。

结论

总体而言，这一新一代工具箱显著推动了 U. maydis 中的遗传工程和系统生物学研究方法，促进其发展成为一种具有价值且竞争力的真菌底盘生物和重要模式生物，尤其是在应用研究领域。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.11.731564v1?rss=1

🏷️ 玉米黑粉菌 模块化克隆 基因工程工具箱 合成生物学 基因组整合 启动子表征