2015年1月，《核酸研究》杂志（Nucleic Acids Research）发表了我校农业微生物学国家重点实验室发酵工程与古菌分子生物学研究团队的两篇最新研究论文，分别题为“An archaeal CRISPR type III-B system exhibiting distinctive RNA targeting features and mediating dual RNA and DNA interference”和“Transcriptional regulator-mediated activation of adaptation genes triggers CRISPR de novo spacer acquisition”。我校彭文舫博士研究生和刘涛硕士研究生分别为两篇论文第一作者，通讯作者分别为我校佘群新教授和彭楠副教授。

CRISPR/Cas系统可以使古菌和细菌被病毒等外源核酸侵染后获得特异性识别并抵抗该病毒再次入侵的免疫能力，其行使功能的主要过程包括：获得免疫记忆、效应RNA转录与加工、DNA/RNA干涉切割。国内外关于转录加工以及DNA干涉切割的研究已经非常透彻，但是获得免疫的过程与机理却尚不清楚。本研究团队经过近两年研究，取得了突破性进展。

团队研究人员发现在嗜热古菌S. islandicus REY15A中Cmr-a和Cmr-b体系的干涉活性对靶序列与CRISPR间隔序列之间的一致性要求不高：当crRNA与目标碱基间有12个碱基的错配时，仍能展示出约50%RNAi活性。同时找到了crRNA中对RNA干涉活性影响最大的碱基区域，认为该区域即seed sequence。进一步分析发现两个Cmr体系作用机制很不一样：Cmr-a复合物对靶RNA序列切割后与切割产物形成稳定的复合物，而Cmr-b复合物却可进行再循环，切割新的靶RNA。该项研究成果进一步阐明CRISPR系统干涉过程中的分子机理，为CRISPR系统干涉过程提供了理论指导。另外，研究人员发现Csa3a调控蛋白能激活获得免疫记忆基因acas操纵子的转录和表达。通过转入csa3a超表达质粒，发现有新spacer（免疫记忆片段）插入CRISPR系统中。以往在冰岛硫化叶菌的研究中新spacer的获得十分困难，只能通过病毒侵染，本研究首次发现调控蛋白Csa3a介导新spacer获得，猜测病毒可能与该蛋白存在密切关系。同时这种获得spacer的方法操作简便、高效，对于冰岛硫化叶菌CRISPR系统获得免疫记忆的研究具有重大意义。

论文在线网址：

1. W. Peng, M. Feng, X. Feng, Y.X. Liang, Q. She*. 2015. An archaeal CRISPR type III-B system exhibiting distinctive RNA targeting features and mediating dual RNA and DNA interference. Nucleic Acids Res 43(1): 406-417. (IF=8.808)

http://nar.oxfordjournals.org/content/43/1/406.long

2. T. Liu, Y. Li, X. Wang, Q. Ye, H. Li, Y. Liang, Q. She, N. Peng*. 2015. Transcriptional regulator-mediated activation of adaptation genes triggers CRISPR de novo spacer acquisition. Nucleic Acids Res 43(2):1044-1055. (IF=8.808)

http://nar.oxfordjournals.org/content/43/2/1044.long