CRISPR-Cas

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文章数：6篇

细菌基因组编辑

马延磊+晁彦杰等：详解肠道细菌的遗传操作工具（综述）

肠道菌群与健康和疾病密切相关，但人们对菌群基因-宿主相互作用的因果机制仍知之甚少。这在一定程度上是受限于肠道细菌的遗传操作工具。复旦大学附属肿瘤医院马延磊和中国科学院上海巴斯德研究所晁彦杰与团队在Trends in Microbiology发表重要综述，概述了开发肠道细菌遗传操作工具的挑战和进展，包括DNA递送、基于转座子和CRISPR的基因组编辑，以及它们在菌群相关人类疾病（如癌症和代谢性疾病）的医学研究中的应用。值得专业人士关注。

细菌基因组编辑肠道菌群工程菌遗传操作工具宿主-微生物互作

中科院微生物所Science：护卫CRISPR-Cas的全新毒素-抗毒素RNA系统

中科院微生物所向华/李明组在自然界分布最广泛的I型CRISPR-Cas基因簇内部发现了一类特殊的RNA“暗物质”：一类前所未见的对其偶联的CRISPR-Cas系统具护卫功能的一对RNA的毒素-抗毒素（CreTA）系统。由于CRISPR-Cas系统可利用RNA抗毒素CreA控制RNA毒素CreT的表达，使宿主菌无法丢失其CRISPR-Cas系统（对其“上瘾”）。因为一旦CRISPR-Cas组分被破坏，就会诱导CreT毒素的表达，从而抑制甚或杀死该宿主菌，从而保护了CRISPR-Cas系统在细胞群体中的稳定存在。这一“成瘾”机制的发现为理解CRISPR-Cas系统的稳定性维持和广泛性分布提供了全新视角，同时该文还揭示了一大类前所未知、功能多样的小RNA，开辟了一个全新的研究领域。

CRISPR-Cas CreTA 小RNA 基因簇基因调控

宏基因组学

Cell子刊：人体菌群中天然CRISPR系统和靶标的鉴定

本研究使用2355个宏基因组对整个人体菌群中的CRISPR位点和cas基因进行了分析，通过将间隔区序列与每个样品的宏基因组和相应的基因家族对齐，从而产生了290万个间隔区的功能和分类学概况，进而进行了CRISPR系统的分类和功能表征，与cas基因丰度的定量一起，本文揭示了CRISPR-Cas系统及其靶标的潜在作用，以及细菌与病毒关系的进化特性和原理。该研究也提供了人类菌群中天然CRISPR-cas基因座和靶标的全面数据库。

宏基因组学 CRISPR-Cas CRISPR系统噬菌体

Nature子刊：机器学习挖掘anti-CRISPR蛋白家族

CRISPR-Cas是适应性免疫系统，存在于几乎所有的古细菌和大约40%的细菌中，在无休止的寄生军备竞赛中，病毒进化出多种抗防御机制包括特异性抑制CRISPR-Cas的多种anti-CRISPR蛋白(Acrs)，尽管发现Acrs对理解原核生物中宿主-寄生相互作用的生物学机制及其调节CRISPR在DNA编辑应用的潜力十分重要，但Acrs的发现仍然是一项艰巨的任务。本研究描述了一个系统的机器学习方法，用来预测Acrs，基于几个已知的Acrs属性和一个使用已知Acrs的启发式的二次筛选，以进一步丰富候选Acrs。本研究表明，这种方法对Acrs有显著的预测作用，该项工作搜索不断扩大的病毒基因组数据库、宏基因组和其他MGE。这种策略的迭代应用将极大地扩展Acrs的多样性，并且可能发现其他抑制防御系统。

CRISPR-Cas Acrs 预测模型基因组 HTH结构域

华中农大团队利用CRISPR系统减少16S rRNA基因测序宿主污染

华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室谢卡斌课题组在Microbiome发表了研究论文，论文报道了一种改进的细菌16S rRNA基因高通量测序方法。16S-seq是微生物组学研究最常用的方法，而大量叶绿体和线粒体序列污染是16S-seq分析植物微生物组的一大难题。该研究巧妙地利用CRISPR/Cas9系统靶向消除16S-seq测序文库中的宿主序列，保留完整的细菌16S rRNA基因信息，提高了16S-seq分析植物样品的灵敏度和效率。

16S-seq CRISPR-Cas 宿主污染微生物组植物

新方法为微生物修复带来新的希望

微生物修复目前面临的一些困境，如适应性差、耗时、竞争力弱和生物利用度低等弱点，在系统生物学和代谢工程学的指导下，有望在将来被克服。

生物修复 Bioremediation CRISPR-Cas gene editing metabolic engineering