CRISPR/Cpf1
CRISPR/Cpf1 是一種DNA編輯的技術,其原理與 CRISPR/Cas 系統類似。CRISPR/Cpf1 也藉由細菌或古菌對噬菌體的獲得性免疫機制來進行基因編輯。由於 Cpf1 蛋白是一種比 Cas9 蛋白更小而且更簡單的核酸內切酶,這樣把CRISPR/Cpf1系統植入待修改基因的細胞就相對更容易,CRISPR/Cpf1可能是一種比CRISPR/Cas9更好的基因編輯工具。[1]
作用機理
編輯基於核酸內切酶的基因編輯系統是由一個分子「剪刀」(如Cpf1)和一個由DNA構成的引導序列組成的。由DNA構成的引導序列會引領分子「剪刀」與靶向序列的DNA結合,使得靶向序列被切除。
由於原核生物需要保護自己免受噬菌體的侵襲,現有一種猜想認為每種噬菌體都有對應的分子「剪刀」免疫系統,所以還有大量的這樣的系統等待人們去發現。[1]
Cas9需要2條RNA分子來做DNA的剪切,然而,Cpf1隻需要1條。Cas9蛋白在切割DNA雙鏈時,兩條鏈上的切口在兩鏈的相同位置上,所以留下的末端是平末端(非粘性末端)。Cpf1蛋白則不同,其在DNA兩條鏈上的切割位點不在同一位置上,因此會產生粘性末端。由於粘性末端的緣故,在Cpf1酶切末端上插入新序列比Cas9的酶切末端上更容易。[2]
Cpf1隻需要1個RNA序列來導引,並且不需要tracrRNA(tracrRNA在別的CRISPR/Cas系統中起到了促進引導RNA形成的作用)。Cpf1蛋白還使用了富含T鹼基的PAM序列。
發現過程
編輯Cpf1是在細菌的基因組數據庫中搜索出來的,而且Cpf1基因在很多物種的基因組中都出現了[1] 最終用於基因編輯的Cpf1蛋白是從16種含有Cpf1的細菌中的2種(Acidaminococcus和Lachnospiraceae )中提取出來的。[2]
從Acidaminococcus和Lachnospiraceae 中找到的Cas1蛋白能夠有效地在人體細胞中發揮基因編輯的作用。[3]
相關閱讀
編輯參考文獻
編輯- ^ 1.0 1.1 1.2 Even CRISPR. The Economist. October 3, 2015 [2015-10-24]. ISSN 0013-0613. (原始內容存檔於2016-05-31). 引用錯誤:帶有name屬性「econ」的
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標籤用不同內容定義了多次 - ^ 2.0 2.1 Ledford, Heidi. Alternative CRISPR system could improve genome editing. Nature: 17–17. doi:10.1038/nature.2015.18432.
- ^ Zetsche, Bernd; Gootenberg, Jonathan S.; Abudayyeh, Omar O.; Slaymaker, Ian M.; Makarova, Kira S.; Essletzbichler, Patrick; Volz, Sara E.; Joung, Julia; van der Oost, John; Regev, Aviv; Koonin, Eugene V.; Zhang, Feng. Cpf1 Is a Single RNA-Guided Endonuclease of a Class 2 CRISPR-Cas System. Cell. October 2015, 163 (3): 759–771. doi:10.1016/j.cell.2015.09.038.