CRISPR再現新系統，PCR Clean助力分子生物學(xué)研究

分子生物學(xué)實(shí)驗，需要定期清潔實(shí)驗環(huán)境，德國MB公司的PCR Clean，高效清除實(shí)驗室中的DNA、DNA酶、RNA、RNA酶污染。

測序數據庫的系統挖掘是發(fā)現蛋白質(zhì)家族和功能系統的有力方法。這種方法已經(jīng)發(fā)現了多種CRISPR-Cas系統，這些系統是微生物rna引導的適應性免疫系統，已成為幾種分子技術(shù)的基礎，特別是可編程基因組編輯。然而，現有的序列挖掘方法落后于現在包含數十億蛋白質(zhì)的指數增長(cháng)數據庫，這限制了罕見(jiàn)蛋白質(zhì)家族和關(guān)聯(lián)的發(fā)現。

研究人員試圖在所有現有的公開(kāi)可用的測序數據中全面列舉crispr相關(guān)的基因模塊。最近，一些以前未知的生化活動(dòng)與CRISPR系統的可編程核酸識別有關(guān)，包括轉位和蛋白酶活性。我們推斷，更多不同的酶活性可能與CRISPR系統相關(guān)，其中許多可能在現有序列數據庫中豐度較低。

相關(guān)研究發(fā)表在《Science》上，文章標題為：“Uncovering the functional diversity of rare CRISPR-Cas systems with deep terascale clustering"。

科研人員開(kāi)發(fā)了基于位置敏感哈希的快速聚類(lèi)(FLSHclust)，這是一種基于位置敏感哈希的線(xiàn)性縮放的并行深度聚類(lèi)算法。FLSHclust在聚類(lèi)性能上接近黃金標準的二次縮放算法MMseqs2?？蒲腥藛T將FLSHclust應用于一個(gè)敏感的CRISPR發(fā)現管道，并確定了188個(gè)以前未報道的CRISPR相關(guān)系統，包括許多罕見(jiàn)的系統。

科研人員對新發(fā)現的四個(gè)系統進(jìn)行了實(shí)驗表征。研究人員檢測了在crispr相關(guān)DNA損傷誘導基因G (DinG)樣解旋酶中插入HNH核酸酶結構域的IV型系統。研究發(fā)現該系統表現出rna引導的原間隔器鄰近基序(PAM)依賴(lài)的定向雙鏈DNA (dsDNA)降解，這需要三磷酸腺苷(ATP)水解和DinG-HNH蛋白的HNH核酸酶功能。這是具有特定干擾機制的IV型系統的演示。研究鑒定了兩種I型系統，它們含有插入在Cascade的不同亞基(Cas8-HNH和Cas5-HNH)中的HNH核酸酶結構域。研究發(fā)現這兩個(gè)系統都進(jìn)行精確的雙鏈DNA切割和單鏈DNA (ssDNA)切割?？蒲腥藛T還觀(guān)察到Cas5-HNH系統對ssDNA的側支切割?？蒲腥藛T證明了這兩種系統都可以應用于人類(lèi)細胞的基因組編輯，并且Cas8-HNH系統具有高度特異性。我們還研究了候選的VII型系統，包括一個(gè)最小的Cas7-Cas5效應復合物和一個(gè)干擾蛋白，包括一個(gè)β-CASP結構域。這些新發(fā)現的系統可能來(lái)源于III-E型CRISPR系統，并且是RNA靶向的。

研究發(fā)現的其他CRISPR連接系統，包括額外的潛在效應和適應成分，兩個(gè)以前未知的Mu轉座子與CRISPR系統的關(guān)聯(lián)，以及許多新發(fā)現的與V型系統相關(guān)的蛋白質(zhì)和結構域。我們還發(fā)現了Cas9作為抗crispr機制的潛在共選擇實(shí)例，并注意到幾個(gè)非crispr高變量有規律地穿插重復序列。