張鋒最新Cell子刊文章：兩種新型 CRISPR-Cas 系統

在最新一篇論文中，著名的 CRISPR 研究先驅：張鋒領導的一個研究小組利用計算序列資料庫挖掘方法，發現了兩種 II 類 CRISPR-Cas 系統——subtype VI-B，這一系統缺乏 Cas1 和 Cas2，包含單個大型效應蛋白 Cas13b，以及兩個以前未描述過的相關蛋白：Csx27 和 Csx28。解析這些新系統的特徵，將有助於研發新型操控和監控細胞轉錄過程的工具。

CRISPR-Cas 系統是細菌的一種獲得性免疫系統，能通過 RNA 導向的核酸內切酶保護微生物免受外源核酸侵害。儘管 CRISPR 由於在基因組編輯方面的重要應用而引發的極大的關注與興趣，但是 CRISPR-Cas 系統也具有重要且基本的生物學意義。並且值得注意的是，這些免疫系統的獨特機制使得它們成為簡單易行的基因組工程工具。可以說，CRISPR-Cas 功能的最引人注目的方面是：這是唯一已知的 「具有可遺傳的基因組記憶的適應性免疫」 的例子，即拉馬克的適應性特徵遺傳的機制。

CRISPR 系統具有多種類型，其中 VI 型 CRISPR-Cas 系統與微生物免疫和程序性細胞生物密切相關，研究表明 VI 型效應蛋白含有兩個 HEPN 結構域，預期具有 RNase 活性，這種需要兩個 HEPN 結構域的活性實際上已經在亞型 VI-A 效應子（Cas13a）上得到證明。

而在最新這篇文章中，張鋒研究組利用一種數據挖掘方法，發現了兩種亞型 VI-B CRISPR-Cas 系統。研究人員發現這些 CRISPR-Cas 系統可以實現異源表達 RNA 干擾，通過進一步的生化和遺傳學實驗，他們發現 Cas13b 會利用短的和長的直接重複片段完成自身的 CRISPR array，切除靶標 RNA，完成 RNase 活性。

此外，研究人員還通過大腸桿菌必需基因篩選，證明 Cas13b 具有雙側前間區序列（protospacer-flanking），解析了靶標所需的 RNA 二級結構。同時 Csx27 抑制的不是 Csx28 增強子，而是 Cas13b 介導的 RNA 干擾。這些 CRISPR 系統的特徵描述有助於研發新型操控和監控細胞轉錄過程的工具。

中國生物技術網誠邀生物領域科學家在我們的平台上，發表和介紹國內外原創的科研成果。

本公眾號由中國科學院微生物研究所信息中心承辦

微信公眾號：中國生物技術網