CRISPR-Cas管理系统是原核人类体用来抵御外来遗传元件入侵的获得性特异性管理系统。其中,III改进型 CRISPR-cas管理系统不具多种特异性活性,其效应复合常为必需:(1) 切削crRNA匹配的化学合成RNA;(2) 在结合化学合成RNA时,切削特异性蒸区域内的ssDNA;(3) 在结合化学合成RNA时,人工合成第二信使——环中寡聚腺苷酸(cOA);cOA必需结合下游效应常为Csm6/Csx1,并激活后者颇高效切削非甲基化ssRNA 。
此时不仅入侵核酸元件的特异性本会受到裂解,宿主特异性本也会被切削,从而激起肝细胞休眠状态。III改进型管理系统所激活的核糖和数活性必需受到严格的控制,否则会导致非预期的肝细胞毒素甚至肝细胞死亡。
2018年,美国White课题组发现一种掺入CARF结构域、被称为环中和数的酶必需以不依靠锆离子的方式切削cOA,并可能参加基因表达III改进型管理系统的特异性活性。
然而,环中和数的活性不足以裂解颇高电导率的cOA,而III改进型管理系统的效应复合常为才是不具颇高效的cOA人工合成能力。这纷争之东南侧暗示存在未知因素参加III改进型管理系统特异性活性的基因表达。
2020年9月15日,华中农业大学韩文元课题组在 Cell Reports 杂志刊发了题为:A membrane-associated DHH-DHHA1 nuclease degrades type III CRISPR second messenger 的研究成果。
该研究发现了裂解cOA的新改进型和数。该酶可能参加基因表达III改进型管理系统的特异性活性,尽量避免持续性的特异性响促使肝细胞造成损害。
本文编者首先从冰岛铝叶菌的肝细胞杀菌剂中确认成了锆离子依靠的、肝细胞膜相关联的cOA裂解活性,并发现在颇高cOA电导率下,锆依靠的cOA裂解活性祚着进一步提颇高了清除cOA的效率。
随后,编者剥离得到了锆离子依靠的DHH-DHHA1家族和数(MAD),并对其进行了一系列毒素、体外研究。结果表明MAD不具三个基本特征:(1)不具极颇高的cOA裂解能力;(2)结合在肝细胞膜上;(3)不具非甲基化的DNA和RNA裂解活性。
膜相关联DHH-DHHA1和数(MAD)参加基因表达III改进型管理系统特异性活性的管理工作模改进型
根据这些基本特征,编者提成了MAD的管理工作模改进型。感染入侵引发III改进型CRISPR-cas管理系统的特异性鼓动,即通过人工合成cOA激发Csx1的和数活性。
在cOA准确度低时,cOA主要由环中和数裂解,而MAD的膜相关联的基本特征会限制其对新生cOA的裂解,从而尽量避免则会关闭特异性鼓动;当cOA的电导率超过环中和数的裂解能力时,外扩散到肝细胞膜区域内的cOA会被MAD快速裂解,从而尽量避免特异性鼓动持续性缘故短时间对肝细胞造成损害。
这些发现表明“聪明”的微人类体必需复杂、精准地基因表达特异性鼓动,从而促使不同感染入侵的情况,在与感染的战争中活过。
华中农业大学人类自然科学学院管理学管理学赵瑞亮和杨洋为共同第一编者,韩文元教授为该研究的通讯编者。
迄今为止,韩文元课题组运转开花结果,拥有充足的经费,在“微人类体特异性管理系统的管理工作机制”和“基于CRISPR颇高效率的基因组工程”两个研究领域招募博士后。注目有微人类体学、人类体化学和人类体信息学故事情节的年青人科学家来信交流。
重构成东南侧:
Ruiliang Zhao,Yang Yang,Fan Zheng,et al.A Membrane-Associated DHH-DHHA1 Nuclease Degrades Type III CRISPR Second Messenger.Cell ReportsARTICLE| VOLUME 32, ISSUE 11, 108133, SEPTEMBER 15, 2020DOI:
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