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　　来自多伦多大学和新西兰奥塔哥大学的一个研究小组证实，不同的细菌物种群编码了一些阻断特异CRISPR/Cas系统活性的蛋白。扫描前噬菌体，多伦 多大学的Alan Davidson和同事发现了5个新的蛋白质编码anti-CRISPR基因，在他的研究小组以往鉴别的9个anti-CRISPR基因列表中添加了新成 员。

        CRISPR/Cas是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。CRISPR/Cas9 系统通过将入侵噬菌体和质粒 DNA 的片段整合到 CRISPR 中，并利用相应的 CRISPR RNAs（crRNAs）来指导同源序列的降解，从而提供免疫性。

      来自多伦多大学和新西兰奥塔哥大学的一个研究小组证实，不同的细菌物种群编码了一些阻断特异CRISPR/Cas系统活性的蛋白。扫描前噬菌体( prophage，整合在细菌基因组内的噬菌体基因组 )，多伦多大学的Alan Davidson和同事发现了5个新的蛋白质编码anti-CRISPR基因，在他的研究小组以往鉴别的9个anti-CRISPR基因列表中添加了新成员。一项研究，揭示了了解CRISPR系统运作机制的一条途径及实现CRISPR基因编辑的一个潜在扩展工具。

      法国艾克斯-马赛大学微生物学家Didier Raoult（未参与该研究）说：“作者报告了红色皇后理论（red queen theory）一种迷人的应用，假定了所有生物之间，尤其是宿主与寄生物之间存在一种军备竞赛。这些蛋白是噬菌体对细菌CRISPR系统做出的反应。”

       美国生物技术信息中心和国家医学图书馆的Eugene Koonin说：“发现anti-CRISPR蛋白在某种意义上来讲并不令人惊讶，作为宿主-寄生物共进化的一个组成部分，噬菌体一定会形成这些蛋白。”

      Davidson研究小组在2013年发现，绿脓杆菌内的一个前噬菌体赋予了对一系列其他类型噬菌体的抗性。因此研究人员调整了绿脓杆菌的 CRISPR系统，尝试了解前噬菌体影响细菌对噬菌体感染敏感性的机制。他们发现绿脓杆菌I-F型CRISPR系统仅阻止了某些类型噬菌体的感染。搜寻这 些噬菌体的基因组，研究人员发现了5个独特的基因，每个基因都具有抗CRISPR活性。在随后的一项研究中，研究人员发现了另外4个基因显示出对抗绿脓杆 菌I-E型CRISPR的活性。

       在当前的研究中，Davidson研究小组扩大了它的搜索范围为不同变形菌门(Proteobacteria phylum)内一些物种的基因组。由于以往发现的9个蛋白没有共同的序列模体，研究人员搜寻了与他们在所有已知anti-CRISPR基因座邻近发现的 一个假定转录调控因子基因具有同源性的序列。

       Davidson和同事们随后测试了在质粒上表达的每个假定anti-CRISPR基因，是否能够支持噬菌体在具有I-E型和I-F型抗噬菌体 CRISPR系统的细菌内进行复制的能力。该研究小组发现了4个靶向I-F系统的anti-CRISPR基因，加上一个能够阻断I-F型和I-E型 CRISPR系统活性的anti-CRISPR基因。

      Davidson说：“存在大量不同的anti-CRISPR基因家族，强调了这些基因有利于噬菌体，CRISPR系统给噬菌体复制造成了一个重要的障碍。”该研究小组以往在体外测试的3个anti-CRISPR蛋白以一种不同的方式结合并阻断了CRISPR功能。

      根据Raoult所说，这些anti-CRISPR蛋白或许可以提供线索，了解某些细菌和古细菌物种保留了编码抗性基因的外源DNA元件（例如前噬 菌体和其他可移动遗传元件），而另一些则没有保留的原因。“这是一个重要的问题，我怀疑这些anti-CRISPR蛋白可能是一个差别之处。”

       Anti-CRISPR蛋白或许还是有用的实验工具。“不难想象，可以按照现在利用Cas9突变体的相同方式，来利用这些蛋白调控用于基因组编辑和工程的CRISPR系统的活性，或作为一种方法来短暂调控CRISPR表达，”Koonin说。

     这一研究小组现正在致力鉴别更多对抗其他CRISPR系统，包括广泛应用的CRISPR/Cas9系统的基因。

  “这有可能只是anti-CRISPR蛋白总数的冰山一角，”Koonin说。若想知道anti-CRISPR蛋白总数还需要更加深入的去研究，去探索anti-CRISPR蛋白的秘密。

推荐原文索引：

A. Pawluk et al., “Inactivation of CRISPR-Cas systems by anti-CRISPR proteins in diverse bacterial species,” Nature Microbiology, doi:10.1038/nmicrobiol.2016.85, 2016.