合成生物催化剂

摘译自:https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab123/6163086#230745364

CRISPR-Cas9是一种大家熟知的RNA引导的DNA内切酶,参与细菌适应性免疫,被广泛用于人类细胞、动物和植物的基因组编辑。在天然宿主中,外源DNA片段被Cas1-Cas2 CRISPR整合酶捕获并整合到宿主CRISPR基因组位点,转录为引导Cas9活性的RNA分子。细胞如何产生整合酶捕获需要的特定长度的DNA,一直是II-ACRISPR的适应性免疫中一个未解的核心问题。

近日,加利福尼亚大学Jennifer A Doudna团队在Nucleic Acids Research发表文章“A CRISPR-Cas9–integrase complex generates precise DNA fragments for genome integration”,发现由gRNAguide RNA)和蛋白质Cas1, Cas2, Csn2Cas9组成的整合酶超复合物,可以修剪产生基因组整合所需的30个碱基对的DNA分子。胞内实验表明,Cas9的核酸酶活性对于获得标准尺寸底物必不可少。在修剪产生前间隔序列时,Cas9NHN结构域作为不依赖gRNA的外切酶,帮助生成正确大小的DNA片段。之后,Cas1-Cas2整合酶将DNA片段整合至CRISPR array中。作者还发现,当Cas9Cas1-Cas2-Csn2复合时,其前间隔序列剪切活性明显增强。

Cas9不依赖gRNA的底物结合模式具有生物学意义,可以使Cas9从外源新DNA序列中加工生成整合底物。这篇文章帮助我们更好地理解Cas9在适应通路中的作用。

(张译文 摘译)


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