早在2016年，科學家們就發(fā)現(xiàn)了結(jié)合和切割單鏈RNA而不是DNA的CRISPR蛋白（Science, doi:10.1126/science.aaf5573）。如今，在一項新的研究中，來自美國麻省理工學院（MIT）的研究人員對這種被稱作CRISPR-Cas13a的系統(tǒng)進行調(diào)整，使之在哺乳動物細胞中發(fā)揮作用。相關研究結(jié)果于2017年10月4日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“RNA targeting with CRISPR–Cas13”。

 在美國羅徹斯特大學開展RNA靶向CRISPR系統(tǒng)研究的Mitchell O’Connell（未參與這項研究）注意到，“在CRISPR之前，RNAi（RNA干擾）是調(diào)節(jié)基因表達的理想方法。但是Cas13a的重大益處之一是它似乎具有更強的特異性，而且這種系統(tǒng)對哺乳動物細胞而言并不是內(nèi)源性的，因此你不太可能擾亂細胞中天然的轉(zhuǎn)錄后網(wǎng)絡。相反，RNAi利用內(nèi)源性機制開展基因敲降（gene knockdown，即抑制基因表達）。”

在這項新的研究中，來自MIT的張峰（Feng Zhang，音譯）教授和他的同事們證實切割RNA的Cas13a酶（之前稱作C2c2）能夠特異性地降低哺乳動物細胞中的內(nèi)源性RNA和報告RNA水平。 這些研究人員已從多種細菌物種中尋找一種能夠切割大腸桿菌報告基因的Cas13a酶。張峰教授和他的同事們著重關注來自細菌Leptotrichia wadei的Cas13a酶，這是因為經(jīng)證實它zui為地切割它的RNA靶標。

 他們隨后構(gòu)造出一種雙質(zhì)粒RNA靶向CRISPR系統(tǒng)，該系統(tǒng)在不同的質(zhì)粒上表達向?qū)NA（gRNA）和Cas13a基因，其中Cas13a基因含有一種經(jīng)過改造的核定位序列（nuclear localization sequence）。在人細胞系中，這種CRISPR-Cas13a構(gòu)造物地切割報告質(zhì)粒（reporter plasmid）中轉(zhuǎn)錄的RNA和三種內(nèi)源性基因轉(zhuǎn)錄的RNA。

 這種RNA靶向系統(tǒng)能夠類似地抑制體外培養(yǎng)的源自水稻（Oryza sativa）的原生質(zhì)體（移除細胞壁的細胞）中的內(nèi)源性基因。