基于噬菌体编码的同源重组系统是细菌基因组编辑的有效工具，应用最普遍的是在大肠杆菌λ噬菌体中发现的Red系统以及在Rac原噬菌体中发现的RecET系统，基于噬菌体同源重组酶Redα/Redβ和RecE/RecT建立的同源重组系统统称为DNA同源重组工程（Recombineering），也称Red/ET同源重组工程。DNA同源重组工程经过20多年的发展，已经在生物领域获得了非常广泛的应用。
然而，噬菌体同源重组酶具有一定的宿主特异性。湖南师范大学尹佳团队和山东大学微生物技术国家重点实验室符军团队开发了假单胞菌特异的重组系统。假单胞菌属（Pseudomonas）是假单胞菌科的一属，属于γ-变形菌纲，是分布最广的微生物之一。尹佳团队针对四种具有代表性的假单胞菌菌株，包括恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）、铜绿假单胞菌（P. aeruginoda）、荧光假单胞菌（P. fluorescens）和丁香假单胞菌（P. syringae），开发了假单胞菌特异性噬菌体编码的同源重组系统。
为了对假单胞菌属的菌株进行更加普遍和熟练地基因组编辑，尹佳团队在假单胞菌中建立了基于噬菌体同源重组系统和CRISPR-Cas3系统（PEHR-Cas3）的高效基因编辑方法。主要是使用标准化盒式试剂盒，协同使用SacB反选择和Cre位点特异性重组酶进行无标记或无痕基因组修饰，并与具有选择性复制模板R6K的载体相结合，以最大限度地减少重组背景。与传统的等位基因交换编辑方法相比，PEHR-Cas3系统不需要构建携带长同源臂的自杀质粒，从而简化了实验程序，缩短了无痕编辑周期。与单独基于噬菌体重组酶的基因组编辑系统相比，PEHR-Cas3系统可以利用Cas3蛋白的切割能力有效提高突变体的筛选效率。相关工作以“Precise genome engineering in Pseudomonas using phage-encoded homologous recombination and the Cascade-Cas3 system”为题发表在Nature Protocols上，湖南师范大学尹佳副教授、山东大学微生物技术国家重点实验室符军教授和李瑞娟长聘副研究员为共同通讯作者，郑文韬博士和夏艳东博士生为论文的第一作者。
利用上述同源重组系统，尹佳团队构建了高活性、高表达的饲料添加剂基因工程菌株，授权专利在相关企业进行了转让，转让金额为人民币18万元。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41596-023-00856-1#Sec69
