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小巧的Casπ(Cas12l)“手环”可以为DNA操作提供独特的结构平台
作者:小柯机器人 发布时间:2023/1/25 23:47:15

清华大学Jun-Jie Gogo Liu和Jia Wang共同合作,近期取得重要工作进展。他们研究开发出了小巧的Casπ(Cas12l)“手环”可以为DNA操作提供独特的结构平台。相关研究成果2023年1月17日在线发表于《细胞研究》杂志上。

据介绍,CRISPR-Cas模块作为原核生物的自适应核酸免疫系统,并为各种生物的核酸操作提供了通用的多功能工具。

研究人员从环境宏基因组中发现了一个新的微型V型系统,CRISPR Casπ(Cas12l)(约860 aa)。Casπ(Cas12l)与由包含tracrRNA和crRNA组成的大引导RNA(~170nt)复合,在广泛的生物化学条件下识别独特的5′C-富集PAM,用于DNA切割,并在哺乳动物细胞中产生基因编辑。冷冻电镜研究揭示了Casπ效应器在3.4 Å分辨率下环绕DNA靶标的“手环”结构,与Cas12和Cas9核酸酶的典型“双叶”结构有很大不同。大的引导RNA作为效应器组装的“双臂”支架。

总之,这一研究扩展了CRISPR效应器对DNA靶向机制的知识,并为DNA操作提供了一个高效但小巧的平台。

附:英文原文

Title: The compact Casπ (Cas12l) ‘bracelet’ provides a unique structural platform for DNA manipulation

Author: Sun, Ao, Li, Cheng-Ping, Chen, Zhihang, Zhang, Shouyue, Li, Dan-Yuan, Yang, Yun, Li, Long-Qi, Zhao, Yuqian, Wang, Kaichen, Li, Zhaofu, Liu, Jinxia, Liu, Sitong, Wang, Jia, Liu, Jun-Jie Gogo

Issue&Volume: 2023-01-17

Abstract: CRISPR-Cas modules serve as the adaptive nucleic acid immune systems for prokaryotes, and provide versatile tools for nucleic acid manipulation in various organisms. Here, we discovered a new miniature type V system, CRISPR-Casπ (Cas12l) (~860 aa), from the environmental metagenome. Complexed with a large guide RNA (~170 nt) comprising the tracrRNA and crRNA, Casπ (Cas12l) recognizes a unique 5′ C-rich PAM for DNA cleavage under a broad range of biochemical conditions, and generates gene editing in mammalian cells. Cryo-EM study reveals a ‘bracelet’ architecture of Casπ effector encircling the DNA target at 3.4 resolution, substantially different from the canonical ‘two-lobe’ architectures of Cas12 and Cas9 nucleases. The large guide RNA serves as a ‘two-arm’ scaffold for effector assembly. Our study expands the knowledge of DNA targeting mechanisms by CRISPR effectors, and offers an efficient but compact platform for DNA manipulation.

DOI: 10.1038/s41422-022-00771-2

Source: https://www.nature.com/articles/s41422-022-00771-2

期刊信息

Cell Research:《细胞研究》,创刊于1990年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:20.057
官方网址:https://www.nature.com/cr/
投稿链接:https://mts-cr.nature.com/cgi-bin/main.plex