Cas12a2通过RNA触发的双链DNA破坏引发流产感染

Cas12a2 elicits abortive infection through RNA-triggered destruction of dsDNA

作者信息Oleg Dmytrenko, Gina C Neumann, Thomson Hallmark, Dylan J Keiser, Valerie M Crowley, Elena Vialetto, Ioannis Mougiakos, Katharina G Wandera, Hannah Domgaard, Johannes Weber, Thomas Gaudin, Josie Metcalf, Benjamin N Gray, Matthew B Begemann, Ryan N Jackson, Chase L Beisel
PMID36599979
期刊Nature
发布时间2023-01
DOI10.1038/s41586-022-05559-3

摘要

细菌流产感染系统通过在被入侵者复制前关闭或杀死受感染细胞来限制外来入侵者的传播。一些靶向RNA的CRISPR-Cas系统(即III型和VI型)通过激活非特异性核酸酶引发流产感染表型。然而,利用RNA引导的单效应核酸酶的非特异性DNA酶活性介导的CRISPR流产机制尚未被观察到。本文报道,V型单效应核酸酶Cas12a2通过RNA靶向驱动非特异性双链DNA(dsDNA)切割,从而引发流产感染。在识别具有激活性原间隔区侧翼序列的RNA靶标后,Cas12a2能有效降解单链RNA(ssRNA)、单链DNA(ssDNA)和双链DNA(dsDNA)。在细胞内,Cas12a2的激活会诱导SOS DNA损伤反应并损害生长,从而阻止入侵者的传播。最后,我们利用Cas12a2的附带活性进行直接RNA检测,证明Cas12a2可被重新用作RNA引导的RNA靶向工具。这些发现扩展了CRISPR-Cas系统的已知防御能力,并为CRISPR技术创造了更多机会。

实验方法

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