近日,來(lái)自加拿大多倫多大學(xué)的研究人員在著(zhù)名國際學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了一項最新研究進(jìn)展,他們在這項研究中首次發(fā)現了噬菌體合成的用以抑制細菌體內CRISPR-CAS系統的蛋白質(zhì)。
細菌與感染細菌的病毒(噬菌體)之間的生存之戰導致了許多細菌的防御系統得到進(jìn)化,同時(shí)噬菌體也針對這些系統進(jìn)化出了新的拮抗物。CRISPR-CAS系統是細菌保護自己防御噬菌體的一種最常見(jiàn)方法,它在許多細菌體內作為適應性免疫系統發(fā)揮重要作用。目前CRISPR-CAS9系統已經(jīng)越來(lái)越廣泛地得到科學(xué)家們的青睞,用于基因修飾和基因功能研究。
在這項研究中,研究人員利用生化和體內研究方法對噬菌體產(chǎn)生的三種抗CRISPR蛋白進(jìn)行了研究,結果發(fā)現每一種蛋白質(zhì)都通過(guò)不同的機制抑制CRISPR-CAS活性。其中兩種蛋白通過(guò)與CRISPR-CAS復合體內的不同蛋白亞基發(fā)生相互作用,利用空間或非空間抑制效應阻斷CRISPR-CAS復合體的DNA結合活性。而第三種抗CRISPR蛋白則通過(guò)與CAS3解旋酶-核酸酶結合,阻止其被招募到與DNA結合的CRISPR-CAS復合體上。
研究人員利用體內實(shí)驗證明抗CRISPR能夠將CRISPR-CAS系統轉變?yōu)橐粋€(gè)轉錄抑制因子,首次提出了通過(guò)蛋白結合調節CRISPR-CAS活性的模型。
這些抗CRISPR蛋白的多樣性序列和作用機制代表它們具有各自獨立的進(jìn)化過(guò)程,同時(shí)提示可能還會(huì )存在其他可能調控CRISPR-CAS功能的蛋白,仍然需要更多研究進(jìn)行深入探討。
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