设为首页 收藏本站 English

当前位置: 火腿机械网 >> 最新文章

CRISPR-Cas系统利用潜力巨大欧阳松应团队揭露CR超百粉ISPR-Cas13d系统技术机制

发布时间:2019-08-01 12:33:22

CRISPR-Cas系统利用潜力巨大,欧阳松应团队揭露CR超百粉ISPR-Cas13d系统技术机制

CRISPR-Cas13系统能够靶向编辑RNA,被称为“RNA魔剪”。随着科学家们研究的深入,其家族成员不断壮大。近日,发表在《自双螺杆然·通讯》的1项成果,揭开了“RNA魔剪”家族最年轻成员“CRISP亚硫酰氯R-Cas13d”的神秘面纱。

这项成果来自福建师范大学欧药品涂料阳松应教授团队。该团队解析了瘤胃球菌的Cas13d管理咨询蛋白(简称UrCas小吃13d)与cr六角法兰RNA2元复合物高分辨率晶体结构,揭露了UrCas13d加工前体crRNA的酶活性关键位点,鉴定了crRNA多士炉的间隔序列和靶向RNA之间的错配耐受性等之前还没有研究清楚的问题。

“这就像飞机设计工程师取得了设计并制造1架飞机的图纸与工序,为修理或设计出更出色的飞机提供了蓝图。”欧阳松应表示,这为进1步改造Cas13d作为核酸编辑及检测工具,并发挥其在解决人类疾病与健康等问题上的利用潜力,提供了扎实的结构基础和理论根据。

CRISPR-Cas系统利用潜力巨直筒裤大

CRISPR-Cas系统是1种原核生物(细菌和古细菌)的免疫防御系统,该系统表达的非编码RNA(crRNA)及其相干Cas蛋白组成的复合物,使得原核生物能够辨认并且“撕碎”入侵噬菌体的核酸物资(DNA或RNA),用以保持本身遗传物资的“纯洁”,在原核生物的进化中起到重要作用。

“正是由于这类精确地靶向切割特定核酸序列的功能,CRISPR-Cas系统被开发成高效的基因编辑工具,可以对遗传物资DNA或RNA,进行依赖核酸序列信息自攻钉的精确辨认和切割。”欧阳松应说,其中名声在外的CRI混合机SPR-Cas9系统可以高效地编辑DNA序列,用里程表于纠正个体细胞内的基因缺点,给众多遗传疾病和罕见病医治丝包线带来了希望,该系统已从实验室研究阶段进入到临床研究阶段,具有治愈或预防多种人类疾病的潜力。

最近几年来,源于生物学抗敏用品研究及医学领域的巨大利用潜力,1类可以特异地靶向检测与编辑RNA的C儿童摄影RISPR-Cas系统被发现并报导出来,命名为Cas13(包括了a、b、c、d4个家族成员)系统。这1针对RNA的编辑工具可以在RNA水平调理基因的功能,而不会对基因本身造成永久性改变。

2018年4月,美国索尔克研究所1个课题组和美国Arbor生物技术公司的课题组分别报导了通过生物信息学方法挑选,并经过功能实验验证的新型Cas蛋白,命名为Cas13d。作为最年轻的成员,Cas13d与其他“兄弟姐妹”在功能上有着类似的地方,但更有其独特的地方。

“关键在于大小。”欧阳松应介绍,Cas13d的蛋白序列长度约为930个氨基酸,比其他Cas13家族成员明显偏小,比Ca风叶s9更电动辊筒是小33%,这类尺寸使其更容易包装到容量较小的载体中,如腺相干病毒(AAV)载体,因此在开发新药、新材音频插头料和新的诊断方法上具有广泛利用潜力。

取得新型“魔剪”高分辨率晶体结构

结构生物学是份子生物学、生物化学及生物物理学的分支学科,关心的是生物大份子(例如蛋白质份子和核酸份子)的份子3维结构(包括构架和形态),取得它们的结构信息,并研究生物大份子的结构与功能之间的关系。密封条

“所有的生命活动都是通过各种生物大份子的相互作用来实现,而结构生物学能够解释生物大份子的构象和相互作用的方式,从原子水平揭露生命进程的详细机制,令人们‘知其但是知其所以然’。”欧纺纱加工阳松应告知记者,目前结构生物学的研究范围已触及到大多数重要的生命活动,份子生物学的每个前沿突破都与结构生物学密切相干。

在本研究中,欧阳松应课题组将结构生物学与生命科学前沿研究课题结合,解析了UrCas13d蛋白和crRNA2元复合物的高分辨率晶体结构,可以直观看到每个原子的位置及它们之间的相互作用细节信息。

“当入侵者到来,CRISPR-Cas系统会在‘指挥官’(前导序列)的调控下转录出两种‘防御材料’,其中1种就是前体crRNA,另外一种是我们研究的Cas蛋白。”欧阳松应比喻说。这1研究清楚地解释了Cas13d这把“新型魔剪”,究竟采取了甚么样的空间结构布局来加工前体crRNA,并如何结合成熟的crRNA,构成具有辨认靶向RNA能力标准电缆的功能复合物,从而进1步研究清楚该蛋白具有的crRNA依赖的RNase活驱动桥性的份子机理。

相干研究表明,Cas13d可做为1种强大RNA编辑工具,用于纠正老年痴呆症患者细胞中引发疾病的蛋白质失衡。同时,Cas13d粘度杯可以作为1种可操控的RNA结合模块,有效靶菠萝向细胞内的RNA转录物,为转录组工程和疾病医治提供硅胶辊了1个通用平台。

“该研究揭开了CRISPR-Cas13d系统的神秘面纱,对其技术机制特点有了更深入理解,有助于这项技术更广泛地精油利用,从而造福人类。”欧阳松应说。

友情链接