作用机制
CRISPR/Cas13系统的作用机制主要包括以下几个阶段:
- pre-crRNA的识别与结合:新转录的pre-crRNA通过其5’端茎环结构与Cas13蛋白的REC叶识别并结合,形成中间过渡态。
- 成熟crRNA的形成:NUC区的Helical-1和HEPN2结构域之间的保守残基构象发生变化,形成酸碱催化中心,催化酶切pre-crRNA形成成熟的crRNA。
- crRNA-Cas13复合物酶切活性的激活:靶ssRNA进入crRNA-Cas13复合物内与crRNA发生碱基互补配对,诱发Cas13蛋白发生构象变化,激活复合物的酶切活性。
- 靶RNA的降解:在crRNA的引导下,Cas13蛋白的HEPN结构域催化靶ssRNA的酶切,实现对特定RNA的降解。
CRISPR/Cas13系统作用机制示意图(以Cas13a为例)
Cas13与Cas9系统对比
Cas13(VI型) | Cas9(II型) | |
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靶标 | RNA | DNA |
切割活性 | RNase(ssRNA) | DNase(dsDNA) |
旁路活性 | 有(非特异切割RNA) | 无 |
应用方向 | RNA编辑、诊断 | 基因敲除/敲入 |