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【讲座】CRISPR-Cas适应机制及其双RNA护卫系统
    2023-10-30  浏览次数:

主讲人:向华

20231013日,中国科新京澳门葡萄城微生物研究所副所长向华研究员受我院生物系邀请,为我院师生做题为“CRISPR-Cas适应机制及其双RNA护卫系统”的报告。报告在生地楼116会议室进行。本次报告由朱旭东教授主持,还有嘉宾教师及学生参加。

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CRISPR(全称clustered regularly interspaced short palindromic repeat sequences,即“成簇的规律性间隔的短回文重复序列”)是广泛分布于细菌和古菌中的一种获得性免疫系统。该系统首先从外源病毒(或质粒)中获取特定DNA片段并作为间隔序列(spacer)存储在其CRISPR中,此过程称为“适应”;然后利用相应spacer产生的crRNA识别和降解携带同源序列的外源质粒或病毒,此过程称为“干扰”。

向研究员在讲座中介绍了嗜盐古菌中的CRISPR系统。其研究团队建立了首个天然的ICRISPR适应体系,通过利用一种新的嗜盐病毒HHPV-2侵染西班牙盐盒菌,观察到高效的CRISPR适应现象。进一步的研究揭示PAM验证机制在适应过程和干扰过程中都发挥重要作用,但在适应过程中表现出更宽松的PAM选择性,因此该过程能耐受靶分子上更多的PAM突变,同时PAM验证机制又可以避免在宿主自身的spacer DNA处引发适应过程。该工作进一步解析了CRISPR适应过程中的异己区分机制,即“PAM验证的引发机制”。

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此外,向研究院及其团队首次发现了CRISPR内蕴藏的护卫系统:一类前所未见的对其偶联的CRISPR-Cas系统具护卫功能的一对RNA的毒素-抗毒素(CreTA)系统。由于CRISPR-Cas系统可利用RNA抗毒素CreA控制RNA毒素CreT的表达,使宿主菌无法丢失其CRISPR-Cas系统。一旦CRISPR-Cas组分被破坏,就会诱导CreT毒素的表达,从而抑制甚或杀死该宿主菌,从而保护了CRISPR-Cas系统在细胞群体中的稳定存在。这些研究成果,为微生物CRISPR-Cas研究提供了新的思路。

 

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精彩报告后,师生们就报告内容进行热烈的交流和讨论,通过主讲人的讲解,大家都对该知识有了更深刻的认识。本次讲座使同学们深刻的认识CRISPR-Cas系统,为科研实验提供了新的思路。

 


 

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