III 型 CRISPR-Cas 系统：机制、应用与未来展望

《FEMS Microbiology Reviews》：Expanding arsenal of type III CRISPR-Cas antiviral defense

摘要

CRISPR-Cas系统是适应性免疫系统，通过获取外源核酸序列以及RNA引导的目标分子识别来保护原核生物免受入侵性遗传元素的侵害。在多样的CRISPR-Cas家族中，III型系统是一个高度复杂且多功能的分支，它能够将序列特异性干扰与基于核苷酸的信号传导以及多种下游免疫反应的激活相结合。最近的发现大大扩展了III型CRISPR-Cas系统的功能多样性，揭示了新的亚型、辅助效应因子、核苷酸第二信使、信号降解酶以及病毒的反防御策略。本文总结了目前关于III型CRISPR-Cas生物学的机制和结构方面的认识，包括适应性、目标识别、免疫信号传导、辅助效应因子介导的反应以及防御调节等方面。此外，我们还讨论了III型系统在生物技术中的应用，并指出了这一快速发展领域中尚待解答的关键问题。