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研究人员发现巨大噬菌体的CRISPR酶扩展了基因组编辑工具箱

Patrick Pausch,Jennifer Doudna及其同事的一项新研究表明,仅在巨大的噬菌体中发现的一种最新发现的超紧凑型CRISPR酶具有功能,该研究在CRISPR基因组编辑工具箱中提供了强大的新工具,包括因为与Cas9和Cas12相比,它可以靶向更广泛的遗传序列。

作者测试了其在人和植物细胞中的靶标扩展能力。鉴于其体积小,他们还暗示,相对于其他CRISPR-Cas蛋白,CasΦ可以为细胞递送提供新的优势。尽管通常被称为基因工程的工具,但CRISPR-Cas系统为许多单细胞生物提供了针对病毒和质粒的自适应免疫力。宿主中的CRISPR RNA(crRNA)可以识别先前遇到的病毒中的DNA,并直接与CRISPR相关或Cas酶破坏病毒。尽管CRISPR-Cas系统几乎完全存在于细菌和古细菌的基因组中并在其中运行,但最近还在巨大的噬菌体-细菌病毒中发现了它们。

但是,这些系统是不同的。它们明显缺乏在其他CRISPR-Cas系统中常见的Cas蛋白,但仅具有遗传上独特且异常微小的CasΦ酶。在这里,Pausch,Doudna及其同事描述了噬菌体衍生的CRISPR-CasΦ系统的功能,并展示了其扩展CRISPR基因组编辑工具箱的潜力。Pausch等人,尽管其大小几乎是通常用于基因组编辑的Cas9和Cas12系统的一半。

结果表明,生化独特的CasΦ具有完全的功能,并且能够仅使用一个活性位点即可产生成熟的crRNA和裂解外源DNA,使其成为迄今发现的最紧凑的CRISPR-Cas系统。此外,作者证明了CasΦ在人类和植物基因组编辑中成功使用的能力。

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