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CRISPR再现新系统,PCR Clean助力分子生物学研究

更新时间:2023-12-16  |  点击率:155

分子生物学实验,需要定期清洁实验环境,德国MB公司的PCR Clean,高效清除实验室中的DNADNA酶、RNARNA酶污染。

 

测序数据库的系统挖掘是发现蛋白质家族和功能系统的有力方法。这种方法已经发现了多种CRISPR-Cas系统,这些系统是微生物rna引导的适应性免疫系统,已成为几种分子技术的基础,特别是可编程基因组编辑。然而,现有的序列挖掘方法落后于现在包含数十亿蛋白质的指数增长数据库,这限制了罕见蛋白质家族和关联的发现。

 

研究人员试图在所有现有的公开可用的测序数据中全面列举crispr相关的基因模块。最近,一些以前未知的生化活动与CRISPR系统的可编程核酸识别有关,包括转位和蛋白酶活性。我们推断,更多不同的酶活性可能与CRISPR系统相关,其中许多可能在现有序列数据库中丰度较低。

 

相关研究发表在《Science》上,文章标题为:“Uncovering the functional diversity of rare CRISPR-Cas systems with deep terascale clustering"。

 

科研人员开发了基于位置敏感哈希的快速聚类(FLSHclust),这是一种基于位置敏感哈希的线性缩放的并行深度聚类算法。FLSHclust在聚类性能上接近黄金标准的二次缩放算法MMseqs2。科研人员将FLSHclust应用于一个敏感的CRISPR发现管道,并确定了188个以前未报道的CRISPR相关系统,包括许多罕见的系统。

 

科研人员对新发现的四个系统进行了实验表征。研究人员检测了在crispr相关DNA损伤诱导基因G (DinG)样解旋酶中插入HNH核酸酶结构域的IV型系统。研究发现该系统表现出rna引导的原间隔器邻近基序(PAM)依赖的定向双链DNA (dsDNA)降解,这需要三磷酸腺苷(ATP)水解和DinG-HNH蛋白的HNH核酸酶功能。这是具有特定干扰机制的IV型系统的演示。研究鉴定了两种I型系统,它们含有插入在Cascade的不同亚基(Cas8-HNHCas5-HNH)中的HNH核酸酶结构域。研究发现这两个系统都进行精确的双链DNA切割和单链DNA (ssDNA)切割。科研人员还观察到Cas5-HNH系统对ssDNA的侧支切割。科研人员证明了这两种系统都可以应用于人类细胞的基因组编辑,并且Cas8-HNH系统具有高度特异性。我们还研究了候选的VII型系统,包括一个最小的Cas7-Cas5效应复合物和一个干扰蛋白,包括一个β-CASP结构域。这些新发现的系统可能来源于III-ECRISPR系统,并且是RNA靶向的。

 

研究发现的其他CRISPR连接系统,包括额外的潜在效应和适应成分,两个以前未知的Mu转座子与CRISPR系统的关联,以及许多新发现的与V型系统相关的蛋白质和结构域。我们还发现了Cas9作为抗crispr机制的潜在共选择实例,并注意到几个非crispr高变量有规律地穿插重复序列。