植物系统中 RfxCas13d 展现附带 RNA 降解活性的研究

Cas13 作为 II 类 VI 型 CRISPR 效应因子，虽能通过向导 RNA（gRNA）靶向切割 RNA，但在细菌和人体细胞中存在非特异性附带核糖核酸酶活性。为探究其在植物系统中的情况，研究人员利用拟南芥原生质体开展研究，发现 RfxCas13d 可切割靶 RNA 并降解非靶 RNA，该发现或限制其在植物基因编辑中的应用。

　　Cas13 是 II 类 VI 型 CRISPR 效应因子，依赖向导 RNA（gRNA）互补性靶向 RNA 转录本进行切割。尽管其能够靶向任何所需 RNA 序列，但 Cas13 内切核糖核酸酶在细菌和人体细胞中经常表现出非特异性的附带核糖核酸酶活性。由于 Cas13 的附带活性尚未在植物系统中得到证实，本研究利用拟南芥（Arabidopsis thaliana）原生质体开发了一种基于荧光的实验流程，以分析应用最广泛的 Cas13 蛋白 RfxCas13d 的靶 RNA 切割和附带 RNA 降解活性。研究发现，当与 gRNA 和靶 RNA 共同使用时，RfxCas13d 不仅切割靶 RNA，还诱导非靶 RNA 的附带降解。Cas13 的附带活性在与Cas13-gRNA构建体共转染的重组质粒产生的 mRNA 中尤为明显，而内源性 mRNA 则未受影响。因此，研究结果表明 Cas13 在植物中表现出附带核糖核酸酶活性，这一特性可能限制其在植物基因组编辑中的应用。