微生物利用多種CRISPR-Cas系統(tǒng)組成了它們的免疫力，其中，2類CRISPR系統(tǒng)（特別是基于核酸酶Cas9的系統(tǒng)）已成為最熱門的基因編輯工具。1月初，發(fā)表在Molecular Cell雜志上的一項新成果中，CRISPR先驅張鋒帶領的研究小組發(fā)現了兩個新型的RNA靶向2類CRISPR系統(tǒng)。

同月，張鋒與NIH的兩位科學家在Cell雜志上發(fā)表了題為“Class 2 CRISPR-Cas Systems”的SnapShot[1]，對2類CRISPR系統(tǒng)進行了詳細的歸納（見下圖）。文章稱，基于不同的效應蛋白，CRISPR-Cas系統(tǒng)被分為兩類。1類CRISPR-Cas系統(tǒng)利用多個蛋白效應器復合物（multi-protein effector complexes），而2類CRISPR-Cas系統(tǒng)利用單個蛋白效應器。

目前，2類CRISPR-Cas系統(tǒng)被分為3種類型、9個亞型。從概念上說，主要包括三個方面的應用：1）基因編輯，包括基因敲除、基因敲入以及引發(fā)突變；2）基因調控以及遞送各種功能的部件（如轉錄因子）到DNA中特定的位置；3）靶向ssRNA。

那么，1類CRISPR-Cas系統(tǒng)的分類、作用機制、效應器復合物組成、功能等方面的信息又是怎樣的呢？2月23日，發(fā)表在Cell雜志上另一篇題為“Class 1 CRISPR-Cas Systems”的SnapShot中[2]，三位科學家給出了這些問題的答案。

文章稱，基于不同的效應蛋白家族，1類CRISPR-Cas系統(tǒng)被分為3個類型（I、III、IV）、12個亞型（如下圖）。研究人員在不同的細菌和古細菌中發(fā)現了1類系統(tǒng)。舉例來說，嗜熱微生物中富含1類III型CRISPR-Cas系統(tǒng)。

在功能方面，文章稱，事實上，1類CRISPR-Cas系統(tǒng)中常見的多個Cas蛋白到目前為止還沒有明確特定的功能。最后一部分內容中，作者們提到了抗CRISPR蛋白（Anti-CRISPR Protein）。研究表明，至少某些噬菌體能夠編碼多種抗CRISPR蛋白。這類蛋白或許可用于抑制CRISPR-Cas系統(tǒng)。

小編注意到，去年12月，Cell雜志先后發(fā)表2篇與抗CRISPR蛋白相關的研究成果。在題為“Naturally Occurring Off-Switches for CRISPR-Cas9”的研究中[3]，科學家們找到了特異性抑制腦膜炎奈瑟氏球菌CRISPR-Cas9系統(tǒng)的anti-CRISPRs三大不同的家族。研究證實，這些anti-CRISPRs能夠被用作人類細胞基因編輯的有效抑制劑。

在題為“Inhibition of CRISPR-Cas9 with Bacteriophage Proteins”的研究中[4]，科學家們在李斯特菌中找到了多種稱為anti-CRISPRs的抑制劑。其中，AcrIIA2和AcrIIA4兩個抑制劑能夠阻斷釀膿鏈球菌Cas9酶或SpyCas9酶的活性。研究人員表示，這些anti-CRISPR的序列是通過先前的噬菌體感染留在細菌基因組中的。正如CRISPR技術是開發(fā)自細菌天然的抗病毒系統(tǒng)，我們也可以利用病毒躲避細菌防御的anti-CRISPR蛋白尋找關閉開關。

來自生物探索[5]