CRISPR-enzymet som kan klippa i både DNA och RNA

Forskningen som bedrivs vid Max Planck Institute for Infection Biology i Berlin, Helmholtz Centre for Infection Research i Braunschweig, Tyskland, och Umeå universitet, har resulterat i upptäckten av en funktion hos CRISPR-enzymet Cpf1, som tidigare inte har kunnat visas hos denna enzymfamilj.

Forskargruppen som leds av Emmanuelle Charpentier, har kunnat visa att CRISPR-Cpf1 har förmåga att klippa i både RNA- och DNA-molekyler. Till skillnad från enzymet CRISPR-Cas9 som tidigare har uppmärksammas för sin genediterande förmåga, kan Cpf1 även användas för att klippa i så kallat pre-crRNA, vilket därefter kan användas för att identifiera målsekvenser och klippa i DNA.

Den mekanism som enzymet Cpf1 använder skapar enligt forskarna nya möjligheter för specifik editering av arvsmassan, och gör det även möjligt att identifiera och klippa i flera sekvenser samtidigt, så kallad multiplexing.

Sedan Emmanuelle Charpentier gjorde sin upptäckt av den genediterande förmågan hos CRISPR-Cas9 har tekniken spridits till laboratorier över hela världen. Det forskarna nu kan visa är att vissa bakterier använder strukturellt enklare försvarsmekanismer än CRISPR-Cas9 för att klippa i främmade DNA. Det unika med enzymet Cpf1 är att ytterligare enzymer som RNase III inte behövs för denna process. Cpf1 behöver inte heller tracrRNA för att för att hitta sina mål hos DNA-molekylen.

– Det riktigt intressanta med CRISPR-CPf1 är att enzymet inte behöver ytterligare komponenter för att fungera, till skillnad från CRISPR-Cas9. ­Om CRISPR-Cpf1 ger vinster i laboratoriet utöver CRISPR-Cas9 när det gäller geneditering i eukaryota celler återstår att visa. Det är dock häpnadsväckande att se hur evolutionen har lyckats utveckla ett väldigt enkelt men samtidigt effektivt immunsystem för att bekämpa angripande virus, säger Emmanuelle Charpentier.

– Vi tror dessutom att det kan finnas fler immunsystem av den här typen i naturen. Jakten på dem är redan i full gång, säger Emmanuelle Charpentier.

Läs artikeln i Nature

Läs en längre populärvetenskaplig text om fynden
 

För mer information, kontakta gärna:

Emmanuelle Charpentier
Professor och föreståndare, Department of Regulation in Infection Biology Max Planck Institute for Infection Biology, Berlin, TysklandTelefon: +49 30 28460-410
E-post: pr-charpentier@mpiib-berlin.mpg.de
 

Gästprofessor, Laboratory for Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS) och Umeå Centre for Microbial Research (UCMR) vid Institutionen för Molekylärbiologi, Umeå universitet
 

Helmholtz Centre for Infection Research, Braunschweig, Tyskland

Om artikeln i Nature:

The CRISPR-associated DNA-cleaving enzyme Cpf1 also processes precursor CRISPR RNA. Ines Fonfara, Hagen Richter, Majda Bratovic, Anaïs Le Rhun & Emmanuelle Charpentier. Nature 17945, 20 April 2016.
DOI: 10.1038/nature17945.