该项目属于CRISPR-Cas系统研究的前沿领域。CRISPR-Cas系统广泛存在于原核生物中，是细菌和古细菌中的一种后天免疫系统，是近年来发现的由小分子crRNA介导的免疫系统。CRISPR-Cas分为二大类，其中第一类分为I型、III型、IV型，其共同特征是由多亚基组成的效应复合物来发挥功能；第二类分为II型、V型、VI型，这一类是由单个效应蛋白来发挥功能。第二类CRISPR-Cas系统不仅是原核生物的免疫防御系统，而且还可用作基因编辑工具，其中CRISPR-Cas9的使用范围最广泛，具有重大的应用价值。但被广泛使用的Cas9蛋白等还受“脱靶”、“不可调控”等诸多因素的限制；另外，研究工作主要在DNA水平上发挥功能，而针对RNA的检测、加工的工具还有待开发。同时，CRISPR-Cas作为新发现的原核生物的免疫防疫系统，其抗病毒机理的研究还处于初级阶段。该团队主要以结构生物学为研究手段，结合相应的生物化学和分子生物学实验，揭示CRISPR/Cas系统在抵御病毒核酸入侵的过程中分子机制，并为开发新的基因编辑工具及RNA工具提供了理论依据。上述原创性研究结果连续发表Sci研究论文5余篇，其中包括Cell，Nature等国际顶尖期刊。

该团队围绕CRISPR-Cas系统抗病毒机理与生物技术工具的应用，开展了多年的系统研究，取得了创新性的系列研究成果。主要发现点包括：

(1)揭示了第一类CRISPR-Cas系统获取新间隔序列的机理，以及crRNA生成和干扰机理，阐明了第一类CRISPR-Cas系统抗病毒的作用机制，为揭示原核生物抵御病毒及遗传物质的入侵的机制奠定了重要的理论基础。研究成果引起了国内外同行的关注，Science、Nature Reviews Microbiology、Molecular Cell等杂志上发表评论，高度评价其科学意义和应用价值。该项目对CRISPR-Cas系统的深入研究在医学微生物、工业微生物等方面的应用具有重大意义。

(2)揭示第二类CRISPR-Cas系统中C2c2以及C2c1的降解RNA或DNA的分子机理，不仅阐明了第二类中VI型和V型CRISPR-Cas系统抗RNA病毒和DNA病毒的机理；同时为基于C2c2高效的RNA酶活性可以开发RNA检测、编辑新RNA等工具提供了理论依据；并为根据C2c1蛋白对错配的敏感性可以用于开发新的基因编辑工具，扩展了CRISPR系统在基因编辑方面的运用，有助于其应用于各类重大疾病的快速检测。

(3)揭示了病毒对抗细菌CRISPR-Cas系统的机制，阐述了噬菌体中AcrF3蛋白在对抗CRISPR-Cas系统发挥的作用，揭示了病毒与细菌在长期进化中形成的相互拮抗的作用机制。

1. 下载详细PDF版/Doc版

提示：为方便大家复制编辑，博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。