記者從中國科學(xué)院微生物研究所(中科院微生物所)獲悉，該所研究員向華/李明團(tuán)隊(duì)最新從自然界分布最廣泛的微生物適應(yīng)性免疫系統(tǒng)CRISPR-Cas基因簇內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)了對(duì)CRISPR-Cas具護(hù)衛(wèi)功能的RNA“暗物質(zhì)”系統(tǒng)。
中國科學(xué)家在微生物領(lǐng)域這一重大發(fā)現(xiàn)及科研成果論文，4月30日由國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)在線發(fā)表。該項(xiàng)研究對(duì)基因編輯技術(shù)發(fā)展、新型藥物設(shè)計(jì)研發(fā)等有可能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
中科院微生物所介紹說，向華團(tuán)隊(duì)是中國最早開展CRISPR-Cas生物學(xué)研究的團(tuán)隊(duì)之一，此前已在CRISPR-Cas抗病毒適應(yīng)機(jī)制領(lǐng)域取得系統(tǒng)性成果。近期，向華團(tuán)隊(duì)與李明團(tuán)隊(duì)合作，在自然界分布最廣泛的I型CRISPR-Cas基因簇內(nèi)部再次取得重大發(fā)現(xiàn)，首次揭示出一類從未報(bào)道過的對(duì)所偶聯(lián)的CRISPR-Cas系統(tǒng)具護(hù)衛(wèi)功能的雙RNA毒素-抗毒素(CreTA)系統(tǒng)，解析了其RNA毒素的分子機(jī)制及基于CRISPR-Cas系統(tǒng)的RNA抗毒素的調(diào)控機(jī)制。
該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)不僅為理解CRISPR-Cas系統(tǒng)的穩(wěn)定性維持和廣泛性分布提供了全新視角，同時(shí)還揭示出一大類在不同微生物中前所未知且功能多樣的非編碼小RNA的存在。這類前所未知且功能多樣的非編碼小RNA，曾被科學(xué)家們形象稱為基因組中的“暗物質(zhì)”。
向華/李明團(tuán)隊(duì)表示，后續(xù)對(duì)這些豐富多樣的微生物基因組“暗物質(zhì)”的深入發(fā)掘，將進(jìn)一步推動(dòng)生物技術(shù)發(fā)展，包括對(duì)基因組編輯工具的完善、抗腫瘤小RNA的藥物設(shè)計(jì)、新型抗生素的研發(fā)等都或?qū)⒕哂兄匾獑l(fā)意義。
據(jù)了解，CRISPR-Cas是一種廣泛存在于微生物中的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。作為國際科學(xué)前沿，全球?qū)W界對(duì)該系統(tǒng)的研究，已促成迄今最高效的CRISPR-Cas9基因組編輯技術(shù)和基因檢測技術(shù)得到應(yīng)用，其中，CRISPR-Cas9基因組編輯技術(shù)獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。(完)
