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2023-09-17 文献汇报(余海东)
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原文链接 https://doi.org/10.1038/s41586-023-06356-2 总体而言,研究者对真核生物中的Fz蛋白进行了系统性的挖掘和功能分析,首次证实了真核生物中类CRISPR系统的存在。研究对有代表性的Fz蛋白进行了系统的功能解析、蛋白质工程改造以及结构解析,验证了Fz用于真核生物基因编辑的可行性和潜力,这为基因编辑工具的未来进步奠定了基础。 一直以来,研究者普遍认为CRISPR-Cas系统是原核生物所特有的用于识别和摧毁入侵病原体的免疫防御系统。2016年,Jennifer Doudna实验室发现古细菌中同样存在CRISPR系统,且拥有更小的体积(CasX:986氨基酸)和基因编辑能力【1,2】(Nature长文丨Jennifer Doudna等报道新型CRISPR基因编辑工具)。因此研究者意识到,CRISPR-Cas系统的存在可能更加广泛。近年来研究者在原核生物的IS200/IS605转座子超家族中发现了包括TnpB、IscB和IsrB在内的新型核酸内切酶OMEGA系统,其中TnpB被认为是CRISPR-Cas12系统的祖先,而IscB/IsrB被认为是CRISPR-Cas9系统的祖先。这类OMEGA系统中的核酸内切酶体积更小(400-700氨基酸),同时具有与CRISPR系统类似的RNA引导且PAM/TAM依赖的双链DNA切割活性【3-6】(Nat Biotechnol|王皓毅/张勇合作开发新型TnpB微型基因编辑工具;Nature | 基因编辑工具箱或再添神器——TnpB核酸内切酶;Science | 张锋团队再发文:源于IS200/605转座子家族的多种核酸酶或可成为基因编辑新工具)。已知真核生物中的Fanzor(Fz)蛋白与TnpB-IS200/IS605转座子同源【7】,这让研究者意识到真核生物中很可能有类CRISPR系统的存在。
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