Cell：首次解析出CRISPR-Cas13d的三维结构，有助揭示它的RNA靶向机制

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Cell：首次解析出CRISPR-Cas13d的三维结构，有助揭示它的RNA靶向机制
0 C) S' @0 W/ f* N3 j9 c# ?& l8 u来源：本站原创 2018-09-23 17:12
2 t; E3 @. R# g+ X+ q$ D2018年9月23日/生物谷BIOON/---源自最初在细菌中发现的基因，CRISPR被描述为“分子剪刀”。它将一段遗传密码换成另一段遗传密码。在CRISPR-Cas9系统中，Cas9是切割DNA的酶。) ~# y. E6 |1 L8 j

3 W+ R# k8 N8 q: w  z; W0 O在过去几年中，CRISPR-Cas9已走出了实验室工作台，进入了公共的时代思潮。这种基因编辑工具CRISPR-Cas9有望校正个体细胞内的缺陷，并有可能治愈或阻止许多人类疾病。但是CRISPR-Cas9系统让DNA而不是RNA发生变化，而且一些专家认为能够对RNA进行修饰可能同样是有用的。拥有针对RNA的编辑工具将允许科学家们修改基因的活性，但不会对基因本身造成永久性的和潜在危险的变化。
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再者，DNA是不变的，但是由DNA转录产生的RNA信息总是在发生不断变化。能够通过直接控制RNA来调节这些信息对细胞命运的影响具有重要的意义。/ T, O& e6 H; j7 s- V9 p

. f/ z! @& x, o/ ]! |如今，在一项新的研究中，来自美国沙克生物研究所的研究人员首次解析出CRISPR-Cas13d的详细分子结构。CRISPR-Cas13d是新兴的RNA编辑技术中的一种有希望的酶。他们能够利用低温电镜技术（cryo-EM）可视化观察这种酶，其中cryo-EM是一种前沿的技术，让人们能够以前所未有的细节捕捉复杂分子的结构。相关研究结果发表在2018年9月20日的Cell期刊上，论文标题为“Structural Basis for the RNA-Guided Ribonuclease Activity of CRISPR-Cas13d”。论文通信作者为沙克生物研究所的Patrick D. Hsu和Dmitry Lyumkis。论文第一作者为沙克生物研究所的Cheng Zhang和Silvana Konermann。/ J6 u; L# F; d# v  V

* H, ]8 G8 q, S图片来自Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.09.001。# C' C  S) Z; u0 k
Lyumkis说，“这篇论文提供了RNA靶向基因工程的一种分子蓝图。它增加了开展这种类型的重要的生物医学研究所需的工具的广度。”5 z% P* z& e0 k; V7 `
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今年早些时候，Konermann和Hsu在一篇发表在Cell期刊上的论文（Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.02.033）中发现了CRISPR-Cas13d，并且报道这种新型CRISPR系统有效地识别和切割RNA。他们还证实在来自一名痴呆症患者的细胞中，这种工具能够被用来校正致病性的蛋白不平衡（相关生物谷新闻报道参见：Cell：重磅！发现靶向RNA的CRISPR/CasRx）。7 B; H: u9 a; h# u) N
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在这项新的研究中，这些研究人员通过让CRISPR-Cas13d在不同的动态状态下冻存，并利用cryo-EM解析出这种酶的新的结构细节，从而能够破解它的一系列活性，而不是仅在一个时间点观察到一种活性。
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/ F/ i  k9 q! q1 XZhang说，“这能够让我们观察到Cas13d是如靶向和结合RNA的。我们希望这些新知识能够帮助扩展基因编辑工具的功能。”（生物谷 Bioon.com）
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8 i+ P+ f" I( h: u4 e参考资料：
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. l0 L+ ^9 @! ?* {( XCheng Zhang, Silvana Konermann, Nicholas J. Brideau et al. Structural Basis for the RNA-Guided Ribonuclease Activity of CRISPR-Cas13d. Cell, 20 Sep 2018, 175(1):212-223, doi:10.1016/j.cell.2018.09.001.
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