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小编：

CRISPR系统是原核生物的获得性免疫系统，其中最熟悉的Cas9蛋白广泛用于基因组编辑等工作。当然了，新特性的CRISPR蛋白不断发现与应用，特别是Class 2类型的CRISPR蛋白，它们共同特征是一个蛋白即可完成识别切割等工作。除了基因组编辑，CRISPR相关蛋白还可以用于基因组成像、遗传筛选、表观遗传学修饰、核酸探测、DNA记录等等，可以说是一个丰富的工具箱。最近，两篇Science，CRISPR Class 2 Type V家族又有新成员的加入。

 

其中，Doudna的文章发现了Cas14（包括Cas14a,Cas14b,Cas14c蛋白），共同特征在于仅400-700个氨基酸，且Cas14a具有靶向单链DNA与非特异性切割其他单链（ss）DNA（trans切割）特性，并基于此开发了Cas14-DETECTR的核酸检测方法。

 

张锋公司（Arbor）的文章，鉴定了Cas12g，Cas12c，Cas12i与Cas12h。Cas12c，h和i有RNA引导的双链（ds）DNA活性。Cas12i表现出显著不同的crRNA间隔互补和非互补链切割的效率，导致主要的dsDNA切口（Nick）。 Cas12g是RNA指导的RNase，具有旁路RNA酶和单链DNA酶活性。

 

V型 CRISPR-Cas进化的不同途径中出现的功能多样性，为扩展CRISPR工具箱提供新可能。Tolobio公司提供基因合成服务，且独家拥有Cas12a与Cas12b核酸检测专利，欢迎留言咨询！

 

原文：Harrington, L. B., et al. (2018). "Programmed DNA destruction by miniature CRISPR-Cas14 enzymes." Science.
Yan W X, Hunnewell P, Alfonse L E, et al. Functionally diverse type V CRISPR-Cas systems[J]. Science, 2019: eaav7271.

 

 

 

左图橙色是Doudna文章中新发现的Cas14蛋白；右图中红色字体部分是张锋公司文章新鉴定的Cas12蛋白。

 

 

注：1.小编总结，不恰当之处还需指正；
2.黄色高亮为相对研究比较清楚的酶，其他则不是很清楚；
3.“？”表示还未研究清楚；
4. 那些能切dsDNA的Cas蛋白很可能也能切ssDNA，但这个表中只放已报导的结果。
5. Tolobio公司提供基因合成服务，且独家拥有Cas12a与Cas12b核酸检测专利，欢迎留言咨询！

 

简要介绍这两篇文章之前的Class 2 CRISPR系统的分类

2017年，张锋和Eugene V. Koonin等更新了Class 2的分类[2]（图1-3）。

 

图1

 

 

图2

 

 

图3

 

2018年10月，Eugene V. Koonin等又一次更新了CRISPR系统的分类[12]（图4）。

 

图4

 

参考文献

[1] HARRINGTON L B, BURSTEIN D, CHEN J S, et al. Programmed DNA destruction by miniature CRISPR-Cas14 enzymes[J]. Science, 2018, : .
[2] KOONIN E V, MAKAROVA K S, ZHANG F. Diversity, classification and evolution of CRISPR-Cas systems[J]. Curr Opin Microbiol, 2017, 37: 67-78.
[3] YAN W X, HUNNEWELL P, ALFONSE L E, et al. Functionally diverse type V CRISPR-Cas systems[J], 2019, : eaav7271.
[4] SHMAKOV S, ABUDAYYEH O O, MAKAROVA K S, et al. Discovery and Functional Characterization of Diverse Class 2 CRISPR-Cas Systems[J]. Mol Cell, 2015, 60(3): 385-397.
[5] BURSTEIN D, HARRINGTON L B, STRUTT S C, et al. New CRISPR-Cas systems from uncultivated microbes[J]. Nature, 2017, 542(7640): 237-241.
[6] CHEN J S, MA E, HARRINGTON L B, et al. CRISPR-Cas12a target binding unleashes indiscriminate single-stranded DNase activity[J]. Science, 2018, 360(6387): 436-439.
[7] LI S Y, CHENG Q X, LIU J K, et al. CRISPR-Cas12a has both cis- and trans-cleavage activities on single-stranded DNA[J]. Cell Res, 2018, 28(4): 491-493.
[8] LI S Y, CHENG Q X, WANG J M, et al. CRISPR-Cas12a-assisted nucleic acid detection[J]. Cell Discov, 2018, 4: 20.
[9] ZETSCHE B, GOOTENBERG J S, ABUDAYYEH O O, et al. Cpf1 is a single RNA-guided endonuclease of a class 2 CRISPR-Cas system[J]. Cell, 2015, 163(3): 759-771.
[10] LI L, LI S, WANG J. CRISPR-Cas12b-assisted nucleic acid detection platform[J]. bioRxiv, 2018, : .
[11] YANG H, GAO P, RAJASHANKAR K R, et al. PAM-Dependent Target DNA Recognition and Cleavage by C2c1 CRISPR-Cas Endonuclease[J]. Cell, 2016, 167(7): 1814-1828.e1812.
[12] S. M K, I. W Y, V. K E. Classification and Nomenclature of CRISPR-Cas Systems: Where from Here?[J], 2018, 1(5): 325-336.

注：文章7，8，10是小编的文章，有问题可留言解答。