揭示在細菌免疫係統發現的程序控製化的DNA核酸內切酶

揭示在細菌免疫係統發現的程序控製化的DNA核酸內(nei) 切酶
近日，來自伯克利實驗室的遺傳(chuan) 工程師和基因組學家研究發現了編輯基因組（editing genomes）新的用形式，這項研究為(wei) 以後新型藥物的研發和生物能源的開發提供了新的建議，而且其可以在遺傳(chuan) 學上修飾微生物，比如細菌和真菌。相關(guan) 研究成果刊登在了雜誌Science上。

研究者發現了一種雙鏈的RNA結構主要負責指揮細菌蛋白質以特殊的核苷酸序列來清理外來的DNA序列。後期研究中研究者發現他們(men) 有可能程序化操作攜帶有單股RNA的蛋白質來清除一些DNA序列。研究者Doudna表示，我們(men) 發現了RNA指導清除雙股DNA的分子機製，而這種機製恰恰是細菌獲得性免疫係統的關(guan) 鍵。

研究報告中指出，一種程序化的二元RNA指導的DNA核酸內(nei) 切酶可以適應細菌的免疫係統，細菌為(wei) 了生存，其依賴於(yu) 一種適應性的基於(yu) 核酸的免疫係統，這種免疫係統以一種名為(wei) CRISPR的遺傳(chuan) 元件為(wei) 中心，CRISPR是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats的簡寫(xie) （叢(cong) 生的調節回文重複）。CRISPRs和核酸內(nei) 切酶結合後可以利用小的專(zhuan) 門的crRNA（CRISPR衍生的RNA）來作為(wei) 靶點去破壞病毒或者其它外源質粒的DNA。

有三種不同類型的CRISPR/Cas免疫係統，研究者研究了II型，其主要依賴於(yu) 核酸內(nei) 切酶來進行靶點來摧毀外源DNA。研究者在II型免疫係統中發現，crRNA可以通過堿基對來連接反式活性的RNA（tracr-RNA）來形成兩(liang) 元RNA結構。這種二元RNA結構分子可以指導Cas9蛋白質來在特定位點引入雙鏈DNA的斷裂。而Cas9可以結合tracrRNA：crRNA複合物反過來通過指導其來結合至DNA序列上發揮作用。