科学家发现弯曲菌中的CRISPR-Cas9系统或能有效切割RNA分子

爱西宝资讯 2022-08-20 07:55:43

目前,无论是逆转遗传性疾病,或是改善食品和能源作物的基因编辑技术都正在经历一场革命;这种基因编辑技术是由CRISPR-Cas9所驱动的,CRISPR-Cas9是科学家们在细菌细胞内发现的一种细菌自我防御机制;CRISPR-Cas9能够识别并且切割来自外来病毒的遗传性物质,同时保护细菌免于病毒感染。

图片来源:Hilde Merkert, IMIB

Cas9蛋白能够扮演一对剪刀,该系统的其它部分则能够指导Cas9进入DNA部分进行切割,如今研究人员能利用这些“剪刀”分子结合人工引导来特异性地对细菌、植物和动物体内的基因进行修饰;我们都知道Cas9剪刀能够切割DNA,近日,来自德国维尔茨堡大学等机构的研究人员就通过研究发现,食源性致病菌—空肠弯曲菌中的Cas9蛋白或许也能够对RNA分子进行切割,相关研究刊登于国际杂志Molecular Cell上。

研究者Cynthia Sharma说道,这种特殊蛋白能够切割RNA分子,不仅如此,我们还能够对Cas9蛋白进行编程使其靶向切割特殊的RNA分子。RNA分子在所有形式的生命体中都扮演着关键角色,而RNAs的主要角色就是在细胞中充当重要的遗传物质信使,DNA中的遗传信息能够转录成为RNA,随后RNA就会作为模板来翻译成为蛋白质。靶向作用RNA而不是DNA的能力就能够扩展Cas9剪刀的用途,潜在的用途就包括控制哪些基因激活或失活,抵御人类病毒侵袭,快速检测致病性因子等。

当研究者观察与弯曲菌Cas9相互作用的分子时他们发现了Cas9的特殊功能,后期深入分析后研究者发现,Cas9不仅能够绑定到RNA上,还能够对其进行切割,其可以被很容易地进行指挥来切割特定的RNA。本文研究中研究人员从弯曲菌中发现了Cas9蛋白,这或许能够帮助他们更加深入研究Cas9蛋白在自然界中的特性。

同时研究人员还想通过研究来阐明Cas9靶向作用RNA分子的能力是否在弯曲菌中扮演着特殊的生理学角色,比如有证据就显示,CRISPR-Cas9系统不仅能够帮助抵御感染,或许还参与了弯曲菌细胞中基因的开启/关闭;后期研究人员希望通过更为深入的研究来阐明Cas9到底能做什么,同时基于本文研究结果来开发新的应用和技术。

原始出处:

Gaurav Dugar, Ryan T. Leenay, Sara K. Eisenbart, et al. CRISPR RNA-Dependent Binding and Cleavage of Endogenous RNAs by the Campylobacter jejuni Cas9Molecular Cell (2018). DOI: 10.1016/j.molcel.2018.01.032



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