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Molecular Cell:最大,最复杂的CRISPR系统

作者:生物通 时间:2020-07-30 16:57:00

哥本哈根大学的研究人员在一项新的研究中可视化分析了最大,最复杂的CRISPR系统。研究人员认为,该系统可能在生物医学和生物技术中具有潜在的应用。

这一发现公布在Molecular Cell杂志上。

CRISPR技术因为可用于编辑基而被引入多个研究领域,并被称为彻底改变科学界的工具。CRISPR-Cas9可能是其中最著名的CRISPR系统,被普遍称为基因剪刀。但这也只是众多CRISPR系统中的一个。

最近,来自哥本哈根大学(UCPH)的研究人员已经绘制并分析了迄今为止最复杂的CRISPR系统的原子结构。

“我们分析了迄今为止最大和最复杂的CRISPR-Cas复合物。了解了该系统如何在分子水平上起作用,”文章作者,蛋白质研究中心教授Guillermo Montoya说。

他们研究了一种名为Cmr-β的复合物,该复合物属于所谓的III-BCRISPR-Cas复合物。


对抗噬菌体

CRISPR是在细菌以及其他生物中发现的系统,它参与细菌的免疫系统。在这里它不断对抗入侵的噬菌体(一种攻击细菌的病毒)。

在这项新研究中,研究人员分析了Cmr在免疫系统中的作用,并深入研究了Cmr对噬菌体的免疫反应背后的机制及其调控方式。

“我们与She小组合作,分析了III型复合物的多种防御策略。我们还鉴定了一个独特的称为Cmr7的亚基,该亚基似乎可以控制复杂的活动,之后进一步确定它可以抵御预期的病毒抗CRISPR蛋白。”文章作者之一,博士后Nicholas Heelund Sofos


潜在的应用

研究人员在这项新研究中绘制的Cmr系统可去除单链RNADNA,但要将其用于CRISPR-Cas9等基因编辑将非常困难。因为它太大而又太复杂。不过在将来,可以用于了解细菌的免疫反应,并且在对抗抗生素耐药性方面可能会有所应用。

“这种复合物在细菌和噬菌体之间的斗争中起着重要作用。抗生素抗性源于这种斗争。因此,我们的结果可能构成抗击抗生素抗性的重要知识。”

“该复合物也可能具有治疗潜力。将来,我们可以将其用于诊断甚至是现在我们还未见过的健康问题”。

研究人员使用了先进的低温电子显微镜(CryoEM)来分析这一系统。所有研究和数据收集都是在哥本哈根大学进行。


原文标题:

Structures of the Cmr-β Complex Reveal the Regulation of the Immunity Mechanism of Type III-B CRISPR-Cas



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