使用酶來控制CRISPR / Cas系統(tǒng) 該酶也控制遺傳信息轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)
通過靶向DNA中的特定區(qū)域,CRISPR / Cas系統(tǒng)在植物,動(dòng)物和微生物的基因組編輯中被稱為有希望的“基因剪刀” - 甚至它們甚至可以用于糾正遺傳缺陷。由弗萊堡大學(xué)的Juliane Behler和Wolfgang Hess教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一種酶,一種特殊的RNA剪刀,參與CRISPR / Cas系統(tǒng)和基因表達(dá)的正確調(diào)控 - 換句話說,在閱讀基因并將其信息翻譯成蛋白質(zhì)。研究人員在科學(xué)雜志“自然微生物學(xué)”上發(fā)表了他們的研究成果。
天然CRISPR / Cas系統(tǒng)可以在大多數(shù)細(xì)菌和古細(xì)菌中找到,它們形成微生物免疫系統(tǒng),這些微生物免疫系統(tǒng)可以抵御病毒入侵者。為了使這條防線起作用,必須首先將長RNA分子切成較小的單位。因此,酶被用作一對(duì)RNA剪刀來切割RNA分子并“操縱”系統(tǒng)。天然CRISPR / Cas系統(tǒng)通常可以自主運(yùn)作:它們可以在不同細(xì)菌之間快速交換,并且它們不依賴于宿主細(xì)胞中的其他蛋白質(zhì)。對(duì)此的例外可以在流行的CRISPR / Cas9系統(tǒng)中找到,其中宿主酶RNase III充當(dāng)RNA剪刀。
正在研究CRISPR / Cas系統(tǒng)的弗萊堡大學(xué)的科學(xué)家現(xiàn)已證明,RNase E酶在藍(lán)細(xì)菌的CRISPR / Cas系統(tǒng)中起RNA剪刀的作用。這種酶非常常見,不僅可以在光合藍(lán)藻中發(fā)現(xiàn),還可以在病原菌和植物葉綠體中發(fā)現(xiàn)。它是在所有這些生物群體中正確調(diào)節(jié)基因表達(dá)的重要因素。然而,直到現(xiàn)在還不知道它還在CRISPR / Cas系統(tǒng)中發(fā)揮作用。
該團(tuán)隊(duì)的研究表明,CRISPR / Cas系統(tǒng)與其宿主生物的細(xì)胞機(jī)制的相互作用比以前所懷疑的更強(qiáng),這意味著使用這種系統(tǒng)的可能性更大。
該團(tuán)隊(duì)研究的資金來自Deutsche Forschungsgemeinschaft(德國研究基金會(huì)),作為研究組Forschergruppe FOR1680:解開免疫系統(tǒng)的資助的一部分。Wolfgang Hess目前是弗萊堡大學(xué)弗萊堡高等研究院(FRIAS)的研究員。
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