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證實(shí)CRISPR–Cas13可靶向哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的RNA
早在2016年，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了結(jié)合和切割單鏈RNA而不是DNA的CRISPR蛋白。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員對(duì)這種被稱作CRISPR-Cas13a的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使之在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中發(fā)揮作用。相關(guān)研究結(jié)果于2017年10月4日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“RNA targeting with CRISPR–Cas13”。
在美國(guó)羅徹斯特大學(xué)開展RNA靶向CRISPR系統(tǒng)研究的Mitchell O’Connell（未參與這項(xiàng)研究）注意到，“在CRISPR之前，RNAi（RNA干擾）是調(diào)節(jié)基因表達(dá)的理想方法。但是Cas13a的重大益處是它似乎具有更強(qiáng)的特異性，而且這種系統(tǒng)對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞而言并不是內(nèi)源性的，因此你不太可能擾亂細(xì)胞中天然的轉(zhuǎn)錄后網(wǎng)絡(luò)。相反，RNAi利用內(nèi)源性機(jī)制開展基因敲降（gene knockdown，即抑制基因表達(dá)）。”
在這項(xiàng)新的研究中，來(lái)自MIT的張峰（Feng Zhang，音譯）教授和他的同事們證實(shí)切割RNA的Cas13a酶（之前稱作C2c2）能夠特異性地降低哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的內(nèi)源性RNA和報(bào)告RNA水平。 這些研究人員已從多種細(xì)菌物種中尋找一種能夠切割大腸桿菌報(bào)告基因的Cas13a酶。張峰教授和他的同事們著重關(guān)注來(lái)自細(xì)菌Leptotrichia wadei的Cas13a酶，這是因?yàn)榻?jīng)證實(shí)它zui為高效地切割它的RNA靶標(biāo)。
他們隨后構(gòu)造出一種雙質(zhì)粒RNA靶向CRISPR系統(tǒng)，該系統(tǒng)在不同的質(zhì)粒上表達(dá)向?qū)NA（gRNA）和Cas13a基因，其中Cas13a基因含有一種經(jīng)過(guò)改造的核定位序列（nuclear localization sequence）。在人細(xì)胞系中，這種CRISPR-Cas13a構(gòu)造物高效地切割報(bào)告質(zhì)粒（reporter plasmid）中轉(zhuǎn)錄的RNA和三種內(nèi)源性基因轉(zhuǎn)錄的RNA。
這種RNA靶向系統(tǒng)能夠類似地抑制體外培養(yǎng)的源自水稻（Oryza sativa）的原生質(zhì)體（移除細(xì)胞壁的細(xì)胞）中的內(nèi)源性基因。
