张锋发现靶向RNA“新魔剪”,CRISPR家族再次壮大!
2017-02-21 陈莫伊 生物探索
近日,发表在Molecular Cell杂志上题为“Cas13b Is a Type VI-B CRISPR-Associated RNA-Guided RNase Differentially Regulated by Accessory Proteins Csx27 and Csx28”的研究中,张锋带领的研究小组发现了两个新型的RNA靶向CRISPR系统。这类新系统利用了一种新的Cas酶——
研究发现,Cas13b具有靶向和编辑RNA的能力。仅靶向RNA的这一能力使得研究人员能够以高通量地方式特异性地操纵RNA,从而用于研究广泛的生物过程。
Broad研究所的报道称,为寻找CRISPR系统,张锋实验室采用计算机数据挖掘方法搜寻了不同微生物的基因组。不同于先前的生物信息学方法,张锋和他的研究小组致力于寻找缺乏cas1基因(与CRISPR免疫力相关的最常见的基因)的系统,以期找到新的CRISPR系统。
这一新发现的酶与张锋研究组去年6月在Science杂志上(论文:C2c2 is a single-component programmable RNA-guided RNA-targeting CRISPR effector)提出的Cas13a(先前被称为C2c2,一种RNA靶向酶)有一些共同的特性。
像Cas13a一样,Cas13b仅需要单个向导RNA就能找到靶标,并且从遗传学的角度是可编码的。此外,Cas13b能够同时靶向多个RNA转录本。但Cas13b也有一些独特的特点,表明它与Cas13a是不同的。这些特性使得Cas13b更适用于微调基因功能。
该研究的共同第一作者Neena Pyzocha说:“Cas13b是一个最新的基因编辑工具。我们期望它能够在未来支持一些研究进展的产生。”
Cell重要文章:一图详解2类CRISPR系统
文章称,CRISPR-Cas系统是在原核生物中发现的适应性免疫系统,基于不同的效应蛋白被分为两类。1类CRISPR-Cas系统利用多个蛋白效应器复合物(multi-protein effector complexes),而2类CRISPR-Cas系统利用单个蛋白效应器。基于不同的效应蛋白家族,2类CRISPR-Cas系统被分为3种类型,9个亚型。第10个亚型还有待证明。
文章具体介绍了不同亚型的2类CRISPR-Cas系统的作用机制、起源与进化,以及应用方向。作者们认为,从概念上说,主要包括三个方面的应用:1)基因编辑,包括基因敲除、基因敲入以及引发突变;2)基因调控以及递送各种功能的部件(如转录因子)到DNA中独特的位置;3)利用Cas13(VI effector)靶向ssRNA。
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