王艳丽研究员揭开CRISPR-Cas系统抵御侵入性核酸的奥秘

  • 文/马烨灵 图/马烨灵 (生命科学学院)
  • 创建于 2015-12-02
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 2015年12月1日,中国科学院生物物理研究所王艳丽研究员受邀担当中国科学院大学生命科学学院“科学前沿系列讲座”主讲人,于国科大雁栖湖校区教二-205教室给大家带来了题为“CRISPR-Cas系统是如何抵御侵入性核酸”的学术报告,受到了同学们的热烈欢迎。

王艳丽研究员做客我校生命科学学院“科学前沿系列讲座”王艳丽研究员在生命科学学院“科学前沿系列讲座”做报告

 讲座伊始,王艳丽研究员简单地介绍了CRISPR-Cas系统。CRISPR是成簇的、有规律间隔的短回文重复序列,它的辅助蛋白叫做Cas,以此构成的CRISPR-Cas系统以一种类似于真核生物RNA干扰的作用机制存在,并以该作用机制在原核生物抵抗入侵的噬菌体和质粒的防御系统中发挥着重要作用。

 随后王艳丽研究员结合课题组工作从抵御侵入性核酸的三个步骤解释了CRISPR-Cas系统的防御功能。首先,在间隔区获取阶段,在核心蛋白Cas1和Cas2的帮助下,入侵DNA中来源于外源入侵的核酸片段Spacer被获取,并整合到CRISPR位点上去;随后,这个CRISPR位点被转录并形成短而成熟的CRISPR RNA(crRNA),crRNA可以结合Cas蛋白,从而形成蛋白质和RNA的复合物;最后,crRNA干扰开始发挥作用,即成熟的crRNA使RNA-Cas蛋白复合物识别与该序列互补的外源核酸并将其该外源核苷酸降解。据了解,crRNA的转录和干扰这两个过程已被揭示,但间隔区的获取过程却有待于进一步的研究。

 此外,王艳丽研究员除了介绍实验成果外,还和同学们交流了做科研的经验。她表示学生的这些成果的得来都来之不易,“同学们做实验应该要做到深入细致,我实验室的学生用四年时间才得到了需要的DNA,所以科研探索一定不能着急,不能速成,在做科研的过程中韧性太重要了!”

据了解,王艳丽研究员相关研究成果发表在《细胞》(Cell)杂志上,该成果揭示了CRISPR-Cas系统中一系列复合物的晶体结构,为CRISPR-Cas系统防御功能作用机制的研究提供了重要的结构生物学依据。

“原先我对CRISPR-Cas系统的理解只停留在可以用于基因敲除技术上,王老师的讲解让我对CRISPR-Cas系统的作用有了新认识。”来自生命科学学院赵同学如是说。

责任编辑:陈俊佑