网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c02354
推文编号：EC20240051
簇状规则间隔短回文重复序列及相关蛋白（clustered regularly
interspaced short palindromic repeats / CRISPR associated, CRISPR/Cas 12a）系统同时具备顺式剪切（特异性靶向）和反式剪切（非特异性切割）活性，是基因工程和基因诊断领域十分有用的工具。目前已知单链和双链DNA都可以激活crRNA-Cas12a核糖核蛋白（ribonucleoprotein, RNP），使其具有顺式和反式剪切的酶活性。然而，RNA是否可以激活CRISPR/Cas12a系统，以及该系统反式剪切活性的关键控制因素尚不清楚。本研究证实了microRNA可以有效激活CRISPR/Cas12a系统，使其具备反式剪切的活性，并进一步揭示了被激活的crRNA-Cas12a RNP相较于在DNA激活CRISPR/Cas12a系统中常用的极短序列底物（8 nt），更倾向于反式剪切更长的底物。此外，CRISPR/Cas12a还能够被不同长度的RNA直接激活。这一发现为设计和构建可在活细胞中工作的CRISPR纳米机器提供了重要支撑。通过将crRNA-Cas12a及其核酸底物组装在金纳米颗粒表面构建CRISPR纳米机器，显著提升了底物与辅因子Mg2+的局部有效浓度，从而提高了CRISPR/Cas12a的反式剪切速率。当细胞内存在目标microRNA时，microRNA与crRNA-Cas12a 核糖核蛋白结合可以激活纳米机器，持续对荧光标记的底物链进行切割，释放出荧光标记的片段，产生放大的荧光信号。本研究所构建的CRISPR纳米机器可以实现活细胞中特定microRNA的灵敏、原位成像，将在活细胞内分子示踪和调控领域具有良好的应用前景。
An Overview Figure（引自原文）
Aijiao Yuan, Rui
Sha, Wenjing Xie, Guangbo Qu, Hongquan Zhang, Hailin Wang, X. Chris Le, Guibin
Jiang, and Hanyong Peng*, RNA-Activated CRISPR/Cas12a Nanorobots Operating in
Living Cells. Journal of the American Chemical Society, 2024,
ASAP.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c02354
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