青年千人學者發表Cell新文章：兩種新型CRISPR-Cas系統
日期：2016-12-22 09:01:10
來自中科院生物物理所，美國Sloan研究所的研究人員發表了題為“PAM-Dependent Target DNA Recognition and Cleavage by C2c1 CRISPR-Cas Endonuclease”的文章，介紹了近年來新發現的CRISPR-Cas系統：CRISPR-C2c1，他們解析了C2c1-sgRNA二元復合物及C2c1-sgRNA-DNA多種三元復合物結構，并明確了C2c1對雙鏈DNA的切割會產生7nt的粘性末端，這是目前所有用于基因組編輯的CRISPR-Cas系統所能產生的最長粘性末端。
這一研究成果公布在12月15日的Cell雜志上，研究人員包括中科院生物物理所國家“青年千人計劃”高璞研究員，他與Sloan研究所的Dinshaw J. Patel教授合作，還曾在Cell Research 雜志上發文，報道了另外一種CRISPR-Cas系統：CRISPR-Cpf1。
CRISPR-Cpf1也能在crRNA的引導下在人類細胞中剪切目標DNA，被稱為是新一代的CRISPR基因組編輯系統。今年8月，這一研究組發文揭示了CRISPR-Cpf1識別目標DNA的獨特機制。他們解析了Cpf1-crRNA-DNA三元復合物，并詳細分析了target DNA結合前后的構象變化，提出了有別于Cas9的DNA識別機制。基于結構的分析，他們推測Cpf1系統相較于Cas9可能具備更低的脫靶效應。
除了Cpf1，去年Broad研究所的張鋒研究組還采用了一種新生物信息學方法發現了暫時被命名為C2c1、C2c2和C2c3的新蛋白，他們開發出一系列的計算方法來搜索NIH基因組數據庫，鑒別新的CRISPR-Cas系統。但對于這種新系統，科學家們了解的不多。
在最新這項研究中，高璞課題組與Patel教授等人首先解析了C2c1-sgRNA二元復合物及C2c1-sgRNA-DNA多種三元復合物結構。并且他們通過結構分析，揭示了C2c1不同于Cas9和Cpf1的獨特target DNA識別和切割方式。
同時在之后的生化實驗中，研究人員首次明確了C2c1對雙鏈DNA的切割會產生7nt的粘性末端。這是目前所有用于基因組編輯的CRISPR-Cas系統所能產生的最長粘性末端，將有希望提高切割后的連接效率。
