NBT | 基因调控的“分子瑞士军刀”：上海交通大学童垚俊团队发现减毒Cas13d系统实现敲低、抑制与激活一键切换

背景：基于Cas13的RNA效应因子在细菌中实现动态基因调控具有潜力，但受限于细胞毒性和附带切割效应。研究目的：上海交通大学童垚俊团队旨在开发一种减毒Cas13d系统，以在降低毒性的同时实现高效、可编程、多重且正交的基因调控，并探索其在代谢工程中的应用。结论：通过蛋白质工程靶向截断柔性区域，生成了具有可调RNase活性的减毒Cas13d变体，显著降低毒性并提高生长密度。该系统通过crRNA间隔区5′端错配设计，实现了翻译抑制、mRNA降解与激活功能间的切换。成功在大肠杆菌中应用于番茄红素生物合成优化，实现了对必需和竞争性代谢途径的精细调控，提升了产量。本研究为微生物合成生物学提供了通用的RNA调控工具包。