2015年最具影响力的国内生物研究(7)

楼主  收藏   举报   帖子创建时间:  2016-08-10 12:58 回复:0 关注量:107

7、Cell:中国科学家揭示CRISPR获取新间隔序列的分子机制
中国科学院生物物理研究所 王艳丽研究组

DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.10.008Bacteria


王艳丽研究组通过深入的研究,解析了Cas1-Cas2与多种类型DNA的复合物的晶体结构,证明了被Cas1-Cas2所获取的外源核酸片段是以双叉的构象存在的;Cas1-Cas2通过两个酪氨酸固定并且准确量取双链部分,并以序列特异性的方式识别3’单链的中PAM的互补序列(5’-CTT-3’),由Cas1发挥活性作用,分别在两端的3’overhang切割出5nt的长度,产生了一段33nt长度的DNA片段;在这个过程中,与外源核酸片段的结合,使得Cas1-Cas2经历了类似于蝴
蝶飞舞时“翅膀上扬”到“翅膀水平“的构象变化,最终通过一种类似切割-拷贝的方式将获取的外源核酸片段插入到了自身的CRISPR位点。

该研究发现了Cas1-Cas2识别外源入侵DNA分子机制,揭示了外源核酸片段的长度是如何确定的,同时也解释了该阶段中的核心蛋白Cas1和Cas2各自的功能。因此,该成果为揭示原核生物这一新的抵御病毒及遗传物质的入侵的机制奠定了重要的理论基础。