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从CRISPR Cas13开始: Crispr Cas13蛋白的作用与用途

Magigen

2021-01-16

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Hi，大家好，我是美格君，Magigen. Long time no see，好久不见，新年新气象。

2021年开始，我会和大家一起，在美格商学院交流学习，共同进步。

我们知道，在2020年，CRISPR技术获得诺贝尔奖，全球瞩目。今天，我们开篇的第一个话题就是，CRISPR as13蛋白。

What is Cas13?什么是CRISPR Cas13蛋白?它是用来干什么的？

Cas13是一种CRISPR蛋白，可以用来切割RNA。

向导RNA, gRNA, 是一个可编程的、少于30个碱基的核苷酸序列，与RNA链靶区的核苷酸序列互补。Cas13蛋白在向导RNA的帮助下找到特定的RNA序列。

CRISPR Cas13可以用在哪些方面呢？

1.寻找并切割目标RNA

CRISPR Cas13蛋白可用于促进RNA敲除。切割RNA会导致其编码的蛋白丢失或减少。研究人员可以用它作为研究蛋白功能的工具，在治疗上也可以用来去除功能失调的蛋白。

2.RNA向导的检测技术SHERLOCK

大家都知道张锋发明的SHERLOCK检测技术。在试管中，cas13蛋白还可以用来指示SHERLOCK系统中特定核苷酸序列的存在。在这个过程中，一旦CRISPR Cas13蛋白找到了它的目标，它就会迅速切除其他RNA。

一个被称为“报告者”的特定RNA序列也被添加到混合物中。只有当CRISPR Cas13蛋白首先找到目标RNA时，报告者才会被切断；然后，它会发出一个信号，表明目标序列存在。

3.RNA转录跟踪

CRISPR Cas13蛋白也可以被设计成一种不活跃的，或“死”的Cas13蛋白（dCas13），它能结合RNA，但不能切割RNA。dCas13蛋白可以用来将另一种蛋白带到RNA的特定部分。

例如，dCas13蛋白可用于将用作指示剂的荧光蛋白带到靶序列。这样，科学家就可以追踪RNA的位置。

4.RNA编辑

dCase13蛋白还可以将一段称为ADAR的蛋白运送到靶序列，用于RNA编辑。ADAR将瓜氨酸腺苷（A）转化为肌苷，肌苷能有效地模拟鸟苷（G）。

这时，向导RNA不能完全互补。它需要一个错配的核苷酸在特定的A靶位变成“G”。这就产生了一个ADAR可以识别、并瞄准的“气泡”。

CRISPR Cas13蛋白这种在RNA中编辑单个碱基的能力在未来的治疗中是非常有希望的。许多疾病是由遗传密码中的某个碱基“拼错”引起的，在RNA中纠正这些错误，有可能在不用永久改变基因组的情况下，灵活而安全地治疗疾病。

好了，今天就说到这，下次再见。 ^_^

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