「寻祖」Cas9和Cas12,张锋团队揭示一类极具潜力的新型基因编辑工具 2024-06-25 13:11:15 张锋团队再发文,于周四发表在 Science。张锋领导的研究小组发现了一类新的转座子编码的 RNA 向导 DNA 核酸酶,并将之命名为 “OMEGA(Obligate Mobile Element Guided Activity)”。研究人员称这种酶可以用于人类细胞的基因组编辑,在生物技术方面潜力巨大。研究人员在论文中写到,IscB 蛋白是由 IS200/IS605 转座子超家族一个独特子集编码的推定核酸酶,可能是 Cas9 的祖先。通过系统发育分析、RNA-seq 和相关生化实验,他们重建了来自 IS200/IS605 转座子的 CRISPR-Cas9 系统的进化过程,发现 IscB 利用单个非编码 RNA 来进行 RNA 引导的双链 DNA 切割。IscB 约有 400 个氨基酸长,其结构与 Cas9 相似,包含一个 RuvC 核酸内切酶结构域和一个 HNH 核酸内切酶结构域。研究人员全面搜索了所有含有 HNH 或 RuvC 核酸内切酶结构域的蛋白质,他们最后只发现了 Cas9 和 IscB。图 | Cas9 结构基于此前的间隔序列前体临近基序 (protospacer adjacent motif,PAM) 试验,他们进一步观察到 CRISPR 相关的 IscB 是可重编程的 RNA 引导的核酸酶。另一个实验表明,IscB 至少有一次在功能上与 CRISPR 有关,而且可能在其他情况下也有关联,这表明 IscB 系统更普遍地共享一个核心祖先 ncRNA 基因,该基因易于进化为 CRISPR 阵列或单独的 tracrRNA。此外,在研究 IscB、Cas9 和其他同源蛋白之间的进化关系的同时,他们检测到了另一组较短的 IscB 同源物,长约 350 个氨基酸,他们将这些蛋白质命名为 IsrB。另外还有一个蛋白 IshB,大约 180 个氨基酸大小。在研究这些蛋白质之间的关系时,他们发现 IsrB、 IscB 和 Cas9 形成了不同的分支,这表明每一个核酸酶都起源于一个独特的进化事件。该团队能识别出两组不同的 Cas9:第一个是一种新的亚型 II-D,长约 700 个氨基酸;另一个是 II-C 的一个重要分支,其中包括与 TnpA 相关的特别大的 Cas9s (超过 1700 个氨基酸)。作者总结道:“通过对 Cas9 进化的探索,我们发现了可编程 RNA 引导的三种高度丰富但以前未定性的转座子编码核酸酶的机制: IscB、 IsrB 和 TnpB,我们统称它们为 OMEGA…… 因为移动元素的定位和移动很可能决定了它们的向导的身份。”“虽然该系统的生物学功能尚不清楚,但有几种假设与现有证据相符,包括在促进 TnpA 催化、RNA 引导转换或作为毒素方面的作用。”此外,研究人员似乎还找到了 Cas12 的祖先 ——IS200/IS605 转座子超家族中包含编码 TnpB 的蛋白。他们认为,TnpB 家族远比 IscB 家族丰富和多样化,TnpB 可能代表了同时存在于原核生物和真核生物中的 RNA 引导机制的广泛多样性。-End- 赞 (0) 相关推荐 陈根:研究发现——全新基因编辑酶 文|陈根 CRISPR技术具有精准.廉价.强大.易于使用的特点.这种工程能把一段作为引导工具的小RNA切入DNA,并在此处切断或做其他改变.以往研究表明,通过这些介入,CRISPR能使基因组更有效地产 ... 【新技术新药新进展】SHERLOCK和DETECTR技术(CRISPR-Cas系统)有望成为新发传染... 京港感染论坛 早诊快诊,助力精准防治 论文摘要 传染病是对人类健康最大的威胁之一,造成巨大的伤残和死亡负担.对传染病快速诊断和治疗可以更好地理解其致病机制.世界卫生组织(WHO)认为理想的检测 ... CRISPR载体(单gRNA)是什么? CRISPR/Cas9(规律成簇的间隔短回文重复序列及相关蛋白9)核酸酶表达载体属于几种新兴的基因组编辑工具之一(另外两种是ZFN和TALEN),可在基因组的靶位点快速有效地产生突变.这些质粒载体编码 ... 前沿 | 张锋团队再发《科学》,有望推动基因组编辑技术的下一次革命 ▎药明康德内容团队编辑 当地时间9月9日,顶尖学术期刊<科学>杂志上线了基因编辑领域知名学者张锋教授领衔发表的一篇最新论文.这也是短短一个月时间内,张锋教授团队在基因疗法领域做出潜在颠覆性 ... CRISPR快速核酸检测系统介绍 背景 基因编辑"大咖"张锋博士领衔的团队,最大的贡献之一是研究发现CRISPR_Cas9可以在gRNA引导下特异性切割DNA,实现基因编辑功能.并于2020年3月4日,张锋领衔的基 ... 基因编辑技术的发展历史梳理 1983年,Barbara McClintock因其发现了转座子基因独享了当年的诺贝尔奖.Barbara McClintock首先在玉米中发现了"会跳舞"的基因,她把这种会跳动的基 ... 张锋团队再发顶级期刊,有望为基因疗法带来颠覆性变革! ▎药明康德内容团队编辑 今日,顶尖学术期刊<科学>发表了一篇来自著名科学家张锋教授团队的最新论文.这位CRISPR领域的先驱者与团队一道,开发了一种全新的mRNA递送技术,有望给基因疗法领 ... 张锋团队再创新突破,或将开拓RNA编辑新天地 ▎药明康德内容团队编辑 一周多前,顶尖学术期刊<科学>杂志才刚刚报道著名学者张锋教授在基因疗法领域做出的潜在颠覆性变革.不到半个月,张锋教授团队又在<自然>子刊<自然-生 ... 「寻味儿」以花入馔 秀色可餐 那些舌尖上的鲜花美食 以花入馔 秀色可餐 那些舌尖上的鲜花美食 "西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥."每到春季,不负韶光与美食的吃货们都开始蠢蠢欲动. "踏花归去马蹄香,融融暖风中,一起来采花酿 ... 「寻礼」…当时尚美食融入故事和情感,谁才是中国伴手礼市场的破局者? " 「伴手」,又称丹禄, 意即伴人送手礼. 素有"礼仪之邦"之称的中国, 向来有礼尚往来的习惯, 无论是生日宴会.结婚典礼, 还是探望长辈.拜访亲朋好友 -- 每一次欢乐 ... 张锋团队发现「超迷你」Cas13蛋白,新型RNA编辑器可用AAV病毒搭载,或可破体内递送瓶颈 继 8 月凭借 mRNA 递送技术登刊 Science 后不到半个月,张锋团队又有新突破.8 月 30 日,其在 Nature Biotechnology 期刊发表了题为 Compact RNA ed ... 果然凉了!南京路上那家叫「寻喜」的茶饮店,未开先红,结果也就没开几个月... 大家还记得九月份的时候,南京路附近即将开业的那家「寻喜」茶饮店伐? 那会儿光是名字就让无数上海人笑出了声哈哈哈哈哈哈哈!这用上海话念就是"寻死"啊... 可比丧茶还狠! 但老板大概 ... 「时代风范」——当代实力派画家张忠龙作品展 艺术家介绍 张忠龙,男.汉族.黑龙江省齐齐哈尔市人.大学文化.中共党员.军旅画家.毕业于鲁迅美术学院中国画系张晖导师研究生班,师从张晖教授主攻中国传统写意花鸟画的造型与研究. 现为国家一级美术师军旅画 ... 「艺术中国」古意今情 · 果异庸常——石极新品水色、水墨中国画两种 石极,本名张洪山(天津市人)曾用名张鸿山,字石极.号益鸿.以字行.天津市高校教师系列中国画教授,从事大学人文学科教学.艺术设计教学.及中国画创作.吟诗歌.好书法.多游历.曾获<天津市美术作品展& ... 刘如谦「查找/替换」式基因编辑工具或可解决90%致病突变?业内人士:有应用限制 刘如谦参与创办的又一家公司正式露面. 近日,Prime Medicine 宣布完成 3.15 亿美元的融资,用于快速推进临床适应症.扩展平台的功能,以利用其独有的 prime editing 技术为患 ...