??以CRISPR/Cas9為代表的基因編輯應(yīng)用已是層出不窮了。大部分的CRISPR/Cas9系統(tǒng)需要核酸酶Cas9和crRNA/tracrRNA協(xié)同參與，crRNA中攜帶有與靶向DNA互補(bǔ)配對的序列和與tracrRNA配對的序列，如此形成功能性guide RNA债热。而同樣是RNA，tracrRNA是否就一定只能與crRNA互作呢杉编？今天分享的這項(xiàng)研究就告訴我們答案了——tracrRNA可以與細(xì)胞內(nèi)其他RNA配對形成duplex，在RNase III等酶的加工下咆霜，產(chǎn)生具有活性的非經(jīng)典guide RNA邓馒，進(jìn)而靶向DNA；也就是說蛾坯，tracrRNA可以“策反”細(xì)胞內(nèi)的RNA光酣，為己所用。此外研究者還根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)偿衰，通過定制特定的tracrRNA挂疆，實(shí)現(xiàn)不同種CRISPR/Cas9利用內(nèi)源RNA進(jìn)行基因編輯與基因檢測的目的。
三言兩語
1.利用C. jejuni strain CG8421中CjeCas9的RIP-seq下翎，研究者發(fā)現(xiàn)tracrRNA可以與體內(nèi)一些RNA配對，在核酸酶的作用下將這些內(nèi)源RNA加工成noncanonical crRNA（ncrRNA）宝当，CjeCas9與ncrRNA/tracrRNA形成的復(fù)合物可以靶向DNA视事。不過C. jejuni中CjeCas9與ncrRNA/tracrRNA并不能靶向產(chǎn)生ncrRNA的基因組DNA，這主要是因?yàn)闆]有合適的PAM序列庆揩，這似乎也是這一現(xiàn)象之所以存在的原因俐东。如果一個位點(diǎn)即存在產(chǎn)生rncRNA的可能性跌穗，又有合適的PAM，勢必造成該位點(diǎn)DNA的突變虏辫，最終結(jié)果也是造成CjeCas9與ncrRNA/tracrRNA不能靶向ncrRNA的基因組DNA蚌吸。
2.既然存在ncrRNA的現(xiàn)象，是否可以通過改造tracrRNA砌庄，實(shí)現(xiàn)其“策反”目標(biāo)RNA的目標(biāo)呢羹唠？研究者通過測試一系列tracrRNA與ncrRNA配對區(qū)的突變體，發(fā)現(xiàn)ncrRNA/tracrRNA配對區(qū)的二級結(jié)構(gòu)娄昆，而不是序列對于其活性起到關(guān)鍵作用佩微。因此，可以通過定制tracrRNA中與ncrRNA配對的區(qū)域萌焰，實(shí)現(xiàn)內(nèi)源RNA的“策反”哺眯。基于此扒俯，研究則針對CjeCas9奶卓，SpyCas9和Sth1Cas9三個系統(tǒng)中的tracrRNA進(jìn)行改造，發(fā)現(xiàn)都可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)源RNA的“策反”撼玄。
3.基于改造的tracrRNA夺姑，研究則開發(fā)了LEOPARD，可以用于RNA檢測互纯。其原理是：將待檢測樣本的RNA與Cas9和改造的tracrRNA瑟幕，以及靶標(biāo)DNA混合孵育后，如果待檢測樣本中含有可以被tracrRNA“策反”并靶向靶標(biāo)DNA的RNA區(qū)域留潦，則Cas9可以切割靶標(biāo)DNA只盹，通過分析靶標(biāo)DNA的大小變化即可判定。
PS. 不知道這種改造tracrRNA“策反”內(nèi)源RNA的策略是否也可以應(yīng)用到哺乳動物細(xì)胞兔院。
Reference
Jiao, C. et al. Noncanonical crRNAs derived from host transcripts enable multiplexable RNA detection by Cas9. Science 372, 941-948 (2021).
