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科學家發現彎曲菌中的CRISPR-Cas9系統或能有效切割RNA分子

2018-03-08 10:06來源:生物谷

目前,無論是逆轉遺傳性疾病,或是改善食品和能源作物的基因編輯技術都正在經歷一場革命;這種基因編輯技術是由CRISPR-Cas9所驅動的,CRISPR-Cas9是科學家們在細菌細胞內發現的一種細菌自我防御機制;CRISPR-Cas9能夠識別并且切割來自外來病毒的遺傳性物質,同時保護細菌免于病毒感染。

Cas9蛋白能夠扮演一對剪刀,該系統的其它部分則能夠指導Cas9進入DNA部分進行切割,如今研究人員能利用這些“剪刀”分子結合人工引導來特異性地對細菌、植物和動物體內的基因進行修飾;我們都知道Cas9剪刀能夠切割DNA,近日,來自德國維爾茨堡大學等機構的研究人員就通過研究發現,食源性致病菌—空腸彎曲菌中的Cas9蛋白或許也能夠對RNA分子進行切割,相關研究刊登于國際雜志Molecular Cell上。

研究者Cynthia Sharma說道,這種特殊蛋白能夠切割RNA分子,不僅如此,我們還能夠對Cas9蛋白進行編程使其靶向切割特殊的RNA分子。RNA分子在所有形式的生命體中都扮演著關鍵角色,而RNAs的主要角色就是在細胞中充當重要的遺傳物質信使,DNA中的遺傳信息能夠轉錄成為RNA,隨后RNA就會作為模板來翻譯成為蛋白質。靶向作用RNA而不是DNA的能力就能夠擴展Cas9剪刀的用途,潛在的用途就包括控制哪些基因激活或失活,抵御人類病毒侵襲,快速檢測致病性因子等。

當研究者觀察與彎曲菌Cas9相互作用的分子時他們發現了Cas9的特殊功能,后期深入分析后研究者發現,Cas9不僅能夠綁定到RNA上,還能夠對其進行切割,其可以被很容易地進行指揮來切割特定的RNA。本文研究中研究人員從彎曲菌中發現了Cas9蛋白,這或許能夠幫助他們更加深入研究Cas9蛋白在自然界中的特性。

同時研究人員還想通過研究來闡明Cas9靶向作用RNA分子的能力是否在彎曲菌中扮演著特殊的生理學角色,比如有證據就顯示,CRISPR-Cas9系統不僅能夠幫助抵御感染,或許還參與了彎曲菌細胞中基因的開啟/關閉;后期研究人員希望通過更為深入的研究來闡明Cas9到底能做什么,同時基于本文研究結果來開發新的應用和技術。