來自中科院生物物理所，美國Sloan研究所的研究人員發(fā)表了題為“PAM-Dependent Target DNA Recognition and Cleavage by C2c1 CRISPR-Cas Endonuclease”的文章，介紹了近年來新發(fā)現(xiàn)的CRISPR-Cas系統(tǒng)：CRISPR-C2c1，他們解析了C2c1-sgRNA二元復合物及C2c1-sgRNA-DNA多種三元復合物結(jié)構(gòu)，并明確了C2c1對雙鏈DNA的切割會產(chǎn)生7nt的粘性末端，這是目前所有用于基因組編輯的CRISPR-Cas系統(tǒng)所能產(chǎn)生的最長粘性末端。

這一研究成果公布在12月15日的Cell雜志上，研究人員包括中科院生物物理所國家“青年千人計劃”高璞研究員，他與Sloan研究所的Dinshaw J. Patel教授合作，還曾在Cell Research 雜志上發(fā)文，報道了另外一種CRISPR-Cas系統(tǒng)：CRISPR-Cpf1。

CRISPR-Cpf1也能在crRNA的引導下在人類細胞中剪切目標DNA，被稱為是新一代的CRISPR基因組編輯系統(tǒng)。今年8月，這一研究組發(fā)文揭示了CRISPR-Cpf1識別目標DNA的獨特機制。他們解析了Cpf1-crRNA-DNA三元復合物，并詳細分析了target DNA結(jié)合前后的構(gòu)象變化，提出了有別于Cas9的DNA識別機制?；诮Y(jié)構(gòu)的分析，他們推測Cpf1系統(tǒng)相較于Cas9可能具備更低的脫靶效應(yīng)。

除了Cpf1，去年Broad研究所的張鋒研究組還采用了一種新生物信息學方法發(fā)現(xiàn)了暫時被命名為C2c1、C2c2和C2c3的新蛋白，他們開發(fā)出一系列的計算方法來搜索NIH基因組數(shù)據(jù)庫，鑒別新的CRISPR-Cas系統(tǒng)。但對于這種新系統(tǒng)，科學家們了解的不多。

在最新這項研究中，高璞課題組與Patel教授等人首先解析了C2c1-sgRNA二元復合物及C2c1-sgRNA-DNA多種三元復合物結(jié)構(gòu)。并且他們通過結(jié)構(gòu)分析，揭示了C2c1不同于Cas9和Cpf1的獨特target DNA識別和切割方式。

同時在之后的生化實驗中，研究人員首次明確了C2c1對雙鏈DNA的切割會產(chǎn)生7nt的粘性末端。這是目前所有用于基因組編輯的CRISPR-Cas系統(tǒng)所能產(chǎn)生的最長粘性末端，將有希望提高切割后的連接效率。