
最近的研究表明,許多cas9蛋白能夠在trans在結(jié)合互補(bǔ)的靶核酸之后。向寡核苷酸中添加熒光團(tuán)和淬滅劑對可以作為靶結(jié)合的熒光報(bào)告物,因此不需要擴(kuò)增就可以作為核酸序列的檢測器。Doudna和他的同事發(fā)現(xiàn)cas9也擁有trans分裂活性。此外,因?yàn)閏as9不需要PAM,但對其目標(biāo)區(qū)域中間的錯配仍然高度敏感,所以cas9特別適合序列檢測。具體來說,研究人員表明cas9能夠強(qiáng)有力地區(qū)分單核苷酸多態(tài)性,例如人類負(fù)責(zé)眼睛顏色的HERC2變體。
因此,cas9固有的分子機(jī)制對生物技術(shù)應(yīng)用是有用的,并提出了許多重要問題供進(jìn)一步研究。cas9的發(fā)現(xiàn)為第二類效應(yīng)器是通過類RuvC祖先產(chǎn)生的假設(shè)提供了經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。此外,正如最近發(fā)現(xiàn)的其他五型效應(yīng)器所支持的那樣,包含RuvC的進(jìn)化觀點(diǎn)可能是發(fā)現(xiàn)更多變體的有效途徑。
然而,它并沒有告訴我們這些效應(yīng)器是如何獲得其他功能的。事實(shí)上,指導(dǎo)核糖核酸結(jié)合、靶識別和聚丙烯酰胺結(jié)合的剩余活性來自不保守的結(jié)構(gòu)域。這些很可能是通過以分子特定的方式增加和協(xié)調(diào)各種領(lǐng)域而進(jìn)化而來的。共享相似功能的這種不同現(xiàn)存序列的存在(例如,cas9和cas12a)表明這是一個可以通過各種收斂手段來解決的問題。著眼于未來,這也意味著cas9和相關(guān)蛋白質(zhì)提供的進(jìn)化見解,以及適當(dāng)?shù)姆肿由飳W(xué)工具,將使生物化學(xué)家能夠利用cas9蛋白質(zhì)固有的模塊性來提煉和最大化它們的生物技術(shù)用途。