記者從中國科學(xué)院微生物研究所(中科院微生物所)獲悉，該所研究員向華/李明團隊最新從自然界分布最廣泛的微生物適應(yīng)性免疫系統(tǒng)CRISPR-Cas基因簇內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)了對CRISPR-Cas具護衛(wèi)功能的RNA“暗物質(zhì)”系統(tǒng)。

中國科學(xué)家在微生物領(lǐng)域這一重大發(fā)現(xiàn)及科研成果論文，4月30日由國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)在線發(fā)表。該項研究對基因編輯技術(shù)發(fā)展、新型藥物設(shè)計研發(fā)等有可能產(chǎn)生深遠影響。

中科院微生物所介紹說，向華團隊是中國最早開展CRISPR-Cas生物學(xué)研究的團隊之一，此前已在CRISPR-Cas抗病毒適應(yīng)機制領(lǐng)域取得系統(tǒng)性成果。近期，向華團隊與李明團隊合作，在自然界分布最廣泛的I型CRISPR-Cas基因簇內(nèi)部再次取得重大發(fā)現(xiàn)，首次揭示出一類從未報道過的對所偶聯(lián)的CRISPR-Cas系統(tǒng)具護衛(wèi)功能的雙RNA毒素-抗毒素(CreTA)系統(tǒng)，解析了其RNA毒素的分子機制及基于CRISPR-Cas系統(tǒng)的RNA抗毒素的調(diào)控機制。

該項研究發(fā)現(xiàn)不僅為理解CRISPR-Cas系統(tǒng)的穩(wěn)定性維持和廣泛性分布提供了全新視角，同時還揭示出一大類在不同微生物中前所未知且功能多樣的非編碼小RNA的存在。這類前所未知且功能多樣的非編碼小RNA，曾被科學(xué)家們形象稱為基因組中的“暗物質(zhì)”。

向華/李明團隊表示，后續(xù)對這些豐富多樣的微生物基因組“暗物質(zhì)”的深入發(fā)掘，將進一步推動生物技術(shù)發(fā)展，包括對基因組編輯工具的完善、抗腫瘤小RNA的藥物設(shè)計、新型抗生素的研發(fā)等都或?qū)⒕哂兄匾獑l(fā)意義。

據(jù)了解，CRISPR-Cas是一種廣泛存在于微生物中的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。作為國際科學(xué)前沿，全球?qū)W界對該系統(tǒng)的研究，已促成迄今最高效的CRISPR-Cas9基因組編輯技術(shù)和基因檢測技術(shù)得到應(yīng)用，其中，CRISPR-Cas9基因組編輯技術(shù)獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎。(完)