Cell | 中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队与合作者揭示CRISPR系统起源的关键分子机制

本研究由中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队联合多个科研机构完成，聚焦于CRISPR系统起源的分子机制。背景方面，CRISPR-Cas系统作为原核生物的获得性免疫系统，其起源长期未解，尤其Cas12被认为从TnpB转座酶进化而来。研究目的旨在揭示从转座子到CRISPR系统的进化路径。通过多学科方法，团队鉴定出关键进化中间体TranC，发现其具有双重RNA导向机制，既能使用CRISPR RNA，又能保留祖先TnpB的reRNA识别能力。结构分析显示，TranC与TnpB蛋白结构高度保守，差异主要体现在RNA层面，即单一reRNA分裂为tracrRNA和crRNA模块。结论指出，RNA的功能性分裂是驱动CRISPR系统从转座子演化的核心机制，而非蛋白质结构改变，这一发现为理解复杂分子机器的进化提供了新视角。