CRISPR之父张锋2017年开年综述：生与死的选择

2016-12-31 MedSci MedSci原创

张锋综述

Broad研究员的CRISPR技术先锋张锋，与美国国立健康研究院Eugene V. Koonin研究员合作发表了一篇综述。在文中他们指出，CRISPR-Cas的盛行主要是因为其在基因组编辑与调控中可以作为新一代的研究工具，但是CRISPR-Cas系统本身也令人着迷，尤其是作为一种独特的免疫系统机制，可以说，CRISPR-Cas功能中最绚烂的部分就是它是唯一一种已知的，携带可遗传基因组记忆的获得性免

Broad研究员的CRISPR技术先锋张锋，与美国国立健康研究院Eugene V. Koonin研究员合作发表了一篇综述。在文中他们指出，CRISPR-Cas的盛行主要是因为其在基因组编辑与调控中可以作为新一代的研究工具，但是CRISPR-Cas系统本身也令人着迷，尤其是作为一种独特的免疫系统机制，可以说，CRISPR-Cas功能中最绚烂的部分就是它是唯一一种已知的，携带可遗传基因组记忆的获得性免疫系统，即拉马克理论中获得性性状遗传机制。

几乎所有的细胞生命形式都有多种抗击寄生生物的防御系统，比如改变自身遗传组成，阻挡寄生生物入侵，天然免疫系统，获得性免疫系统，还有就是程序性死亡（programmed cell death，PCD）。CRISPR页方式一种细菌的防御系统，这一全称为规律成簇的间隔短回文重复（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）的结构与内切酶Cas9一道，帮助细菌组成防御系统对抗外来侵略者，也就是说CRISPR-Cas9能够在引导RNA的指引下，靶标并切割入侵者的遗传物质。

近期Broad研究员的CRISPR技术先锋张锋，与美国国立健康研究院Eugene V. Koonin研究员合作发表了一篇综述：Coupling immunity and programmed cell suicide in prokaryotes： Life-or-death choices。在文中他们指出，CRISPR-Cas的盛行主要是因为其在基因组编辑与调控中可以作为新一代的研究工具，但是CRISPR-Cas系统本身也令人着迷，尤其是作为一种独特的免疫系统机制，可以说，CRISPR-Cas功能中最绚烂的部分就是它是唯一一种已知的，携带可遗传基因组记忆的获得性免疫系统，即拉马克理论中获得性性状遗传机制。

同时CRISPR-Cas系统的发现也刺激了原核生物防御系统的研究，在这个过程中，免疫力与程序性死亡之间千丝万缕的关系变得更为明确了，从而这两种防御系统之间的功能偶联关系理论也逐渐形成。这篇综述就主要探讨了这两者之间的关联，并从目前的研究发现出发，介绍了一些防御系统，免疫力与程序性死亡的有限融合。

2015年，张锋研究组在Molecular Cell杂志上公布了新的CRISPR-Cas基因组编辑系统（详情），他们采用了一种新生物信息学方法发现了被命名为C2c1、C2c2和C2c3的新蛋白，这些蛋白系统具有自身一些独特的性质，并在之后的研究中鉴别并确定了能够靶向和降解RNA的一种RNA引导酶——C2c2的功能特征（详情）。

研究组成员将这些新系统定义为第6类CRISPR-Cas 系统（VI CRISPR-Cas systems），这一系统具有双重免疫力-自杀功能，比如说C2c2这一种第一个确定只靶向RNA的自然CRISPR系统，能帮助保护细菌对抗了病毒感染，研究人员指出C2c2揭示出了细菌利用来防御病毒的一个全新生物机制，这也是研究防御系统融合的一个新材料。

目前CRISPR-Cas系统可分为两个不同的种类，每种包含三大类型和多个亚型。结合生物化学与分子遗传学大大推动了揭示不同CRISPR-Cas类型许多独特的特征。此外，结构分析和单分子研究进一步增进了我们对CRISPR-Cas功能分子基础的认识。但是我们对CRISPR-Cas系统的认识还有许多问题有待揭示，比如对于近期发现并确定了新CRISPR-Cas类型的特征表明，以我们当前的知识来预测亲缘关系遥远的CRISPR-Cas变体的功能细节能力还相对有限。因此，需要彻底地剖析新发现的CRISPR-Cas系统认识它们的生物学作用，揭示它们的分子机制，利用它们的潜能来开发生物技术。

原始出处：

Koonin EV, Zhang F. Coupling immunity and programmed cell suicide in prokaryotes: Life-or-death choices. Bioessays. 2017 Jan;39(1):1-9. doi: 10.1002/bies.201600186.

作者：MedSci



版权声明：
本网站所有注明“来源：梅斯医学”或“来源：MedSci原创”的文字、图片和音视频资料，版权均属于梅斯医学所有。非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章，本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的，转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (9)
#插入话题
  1. 2017-02-09 依way

    收藏起来备用

    0

  2. 2017-01-02 yuandd

    #CRISPR#

    0

  3. 2017-01-01 yafeiliutjh

    要学习的

    0

  4. 2017-01-01 inter158

    学习这文章了

    0

  5. 2017-01-01 半夏微凉

    学习了！继续努力！

    0

相关资讯

基因编辑技术再获新突破

过去3年，CRISPR基因编辑技术成为生命科学领域的最热门研究，因为利用这种简单的手段，科学家可以方便地对感兴趣的基因进行编辑，使基因编辑从过去高大上的尖端技术变成科学家的常用武器，也给人类基因疾病的治疗带来希望。利用这种技术，科学家已经先后成功对多种细胞，包括人类胚胎细胞进行了基因编辑。由于这种技术的简单方便，一些业余的生命科学研究爱好者都开始使用这种技术进行基因改造。几乎所有人都认为，CRIS

80后的华人学霸张锋：开创基因编辑时代，明天他会得诺贝尔奖吗?

题记——在中国度过童年时光，高中时便荣获 Intel 大奖。刚过而立之年的他，以发现CRISPR/Cas9里程碑式成果载入生物学史册。他是张锋、华人生物学界最耀眼的新星，也是诺贝尔奖的大热门。明天凌晨，他会收到来自斯德哥尔摩的电话吗？ 先看看他简单的履历吧： 1983年出生中国石家庄 2004年毕业于哈佛大学化学物理专业

开年重磅：张锋的基因编辑公司Editas要上市了

2016年1月4日，美国证券交易委员会（Securities and Exchange Commission）对外公布了一条重磅消息，Editas Medicine递交了在纳斯达克挂牌上市申请（S-1文件）。这意味着，仅仅创立两年有余的Editas将成为CRISPR基因编辑领域首家IPO公司。从S-1文件来看，Editas计划募集1亿美元，其中1500~2000万美元用于LCA10项目的临床前

Nature Neuroscience：张锋参与发表新综述，聚焦脑疾病

8月26日，《Nature Neuroscience》刊登了来自麻省理工学院（MIT）、MIT-哈佛大学Broad研究所、中科院上海生命科学研究院、剑桥大学、浙江大学和中科院深圳先进技术研究院等处的一篇综述文章，题为“Opportunities and challenges in modeling human brain disorders in transgenic primates

拉斯克奖、引文桂冠奖相继公布，华人科学家卢煜明和张锋有机会获诺奖？

10月3日17时30分，将公布诺贝尔生物学或医学奖获奖名单，距离现在还有11天。 诺贝尔生理学或医学奖，是根据已故的瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱而设立的，目的在于表彰在生理学或医学界做出重大贡献的科学家。该奖项于1901年首次颁发，2015年中国药学家屠呦呦获得诺贝尔生物学或医学奖，成为首位获得该奖的中国科学家。 昨日，汤森路透公布了“引文桂冠奖”

大牛的“家常便饭”！张锋1篇Science，“女神”1篇Nature

在基因编辑领域，Broad研究所的张锋和加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna都是不可否认的大牛人物。尽管因专利问题已针锋相对很久，但两人在近几年取得的多项重要研究成果是有目共睹的。在CNS上发表论文对他们来说犹如“家常便饭”。近日，这两位大牛又分别在Nature和Science杂志上发表了新成果。一起来看看，这次他们又发现了什么吧。