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        CRISPR-Cas9抑制劑在宏基因組學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)
        
			
        
				2019-02-16 10:09:35
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        可以利用抗CRISPR蛋白來改善CRISPR基因編輯系統(tǒng)，通過減少它們的脫靶效應(yīng)，并通過控制它們的作用時(shí)間和地點(diǎn)。然而，抗CRISPR蛋白在性質(zhì)上是罕見的 - 或者很難找到。為了增加已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的少數(shù)抗CRISPR蛋白質(zhì)，丹麥技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家嘗試了一種新的搜索方式。在這樣做的過程中，他們可能已經(jīng)避開了路燈效應(yīng)，這是一種觀察性的偏見，當(dāng)人們只在看起來很明顯的地方尋找某種東西時(shí)就會發(fā)生這種偏見。
        

        CRISPR-Cas9抑制劑在宏基因組學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)
        

        例如，通常的抗CRISPR檢索策略(檢查噬菌體DNA的含量)可能妨礙對CRISPR抑制劑的搜索，而不是限制尋找丟失密鑰的路燈照明。因此，丹麥技術(shù)大學(xué)的科學(xué)團(tuán)隊(duì)使用遺傳回路從宏基因組中選擇抗CRISPR基因，而不是使用通常的策略。該團(tuán)隊(duì)由Morten OA Sommer領(lǐng)導(dǎo)，他也是諾和諾德基金會生物可持續(xù)性中心的成員，成功發(fā)現(xiàn)了四種CRISPR-Cas9抑制劑。
        

        詳細(xì)研究結(jié)果于2月5日發(fā)表在Cell Host&Microbe的一篇題為“ 發(fā)現(xiàn)和表征Cas9抑制劑在七種細(xì)菌Phyla中傳播 ”的文章中。該文章描述了一種合成遺傳電路如何實(shí)現(xiàn)對來自以下的抗-TCR基因的高通量研究。宏基因組文庫。文章強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)調(diào)查是基于功能活動而不是序列同源性或遺傳背景。
        

        “我們在選擇菌株中鑒定了11個(gè)來自土壤，動物和人類宏基因組的DNA片段，這些DNA片段可以繞過化膿性鏈球菌 Cas9活性，”該文章的作者寫道。“ 這些命中子集的進(jìn)一步體內(nèi)和體外表征驗(yàn)證了四種抗CRISPR的活性。”
        

        將DNA切成小塊并在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的質(zhì)粒上隨機(jī)表達(dá)。該細(xì)胞含有用于選擇抗CRISPR活性的遺傳回路。簡而言之，這意味著含有具有潛在抗CRISPR基因的質(zhì)粒的細(xì)胞將對某種抗生素產(chǎn)生抗性。相反，質(zhì)粒不能賦予抗CRISPR活性的細(xì)胞會死亡。通過該系統(tǒng)，研究人員可以輕松檢測和選擇具有抗CRISPR活性的DNA并將其追溯至其起源。
        

        然后進(jìn)一步表征可以確認(rèn)四種新的抗CRISPR的活性。系統(tǒng)發(fā)育分析表明，糞便樣本中發(fā)現(xiàn)的基因存在于多種環(huán)境中的細(xì)菌中，例如生活在昆蟲腸道，海水和食物中的細(xì)菌。這表明新發(fā)現(xiàn)的基因在生命樹的許多細(xì)菌分支中傳播，并且在某些情況下有證據(jù)表明這些基因中的一些在進(jìn)化過程中已經(jīng)多次水平轉(zhuǎn)移。
        

        “我們發(fā)現(xiàn)的抗CRISPR在自然界中如此豐富，這一事實(shí)表明它們非常有用，從生物學(xué)的角度來看具有重要意義，”Sommer說。
        

        這些研究結(jié)果表明，抗CRISPRs可能在噬菌體和宿主之間的相互作用中發(fā)揮比以前所建議的更大的作用。
        

        該領(lǐng)域的早期研究已經(jīng)證明，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行基因組編輯時(shí)，抗CRISPR蛋白可用于減少錯(cuò)誤，例如在非靶位點(diǎn)切割DNA。
        

        “今天，大多數(shù)使用CRISPR-Cas9的研究人員難以控制系統(tǒng)和脫靶活動。因此，抗CRISPR系統(tǒng)非常重要，因?yàn)槟Ｍ軌虼蜷_和關(guān)閉系統(tǒng)來測試活動。因此，這些新蛋白質(zhì)可能變得非常有用，“Sommer指出。
        

        研究人員實(shí)際上發(fā)現(xiàn)這四種新的抗CRISPR蛋白似乎具有不同的性狀和特性。展望未來，進(jìn)一步調(diào)查將是非常令人興奮的。
        
			

			
          
        
			
        
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