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馬立新教授團隊在可編程核酸酶領域再次取得新進展

作者:   編輯:鮮文濤    來源:省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室  發布時間:2022/05/09

近日,湖北大學生命科學學院、省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室馬立新教授團隊最新研究成果“A programmable pAgo nuclease with RNA target preference from the psychrotolerant bacterium Mucilaginibacter paludis《一種來源于耐冷細菌Mucilaginibacter paludis的具有RNA靶標偏好的可編程pAgo核酸酶》”(圖1)發表于國際權威期刊Nucleic Acids Research(IF:16.972),博士研究生李文強和劉洋為第一作者,馬立新教授和王飛博士為通訊作者。

圖1 文章首頁

CRISPR-Cas系統是目前最廣泛的可編程核酸酶工具。Argonaute (Ago)蛋白質是存在于真核生物和原核生物中的另一類可編程的核酸酶。原核生物的Argonaute(pAgos)蛋白質比真核生物的Argonautes(eAgos)更多樣,pAgos與CRISPR/Cas9系統功能相似,是細菌抵抗侵入性遺傳元件的先天免疫系統。作為另一種具有多種結合的可編程核酸酶和分裂活動,pAgos正在被利用于基因組編輯、分子克隆和核酸檢測。

目前已研究的pAgos都是偏愛切割DNA靶,而eAgos偏愛切割RNA靶。本研究報道了一種來源于耐冷細菌Mucilaginibacter paludis的pAgo蛋白質MbpAgo,這是目前首個在常溫下偏愛切割RNA的pAgo,以短DNA為向導,具有高效靶向切割RNA,但是只具有極低的靶向切割DNA的活性。此外,MbpAgo能使用5’磷酸化的gDNA和5’羥基化的gDNA,在Mn2+和Mg2+條件下均能有效地切割具有高級結構的RNA。因此MbpAgo可作為RNA操作的工具酶被應用于開發體內或體外靶向RNA的方法。這項研究不僅拓展了人們對Ago蛋白的認識,而且為靶向RNA的可編程核酸酶工具提供了新的選擇。

圖2 團隊合影

據悉,馬立新教授團隊一直從事可編程核酸酶的發掘及應用研究(圖2)。新冠疫情期間,馬立新團隊自主研發了一套全新的新冠檢測技術,通過將可編程核酸酶PfAgo與RT-PCR技術相結合,實現對新冠病毒核酸的高靈敏、高準確度快速檢測,并能區分新冠病毒的突變體,檢測特異性和準確度可達100%。近年來,馬立新教授團隊在Biosensors and Bioelectronics、Chemical Communications、ACS Synthetic Biology、Nucleic Acids Research、Nano Today、Advanced Science等國際權威期刊上發表多篇高水平文章。

文章鏈接:https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkac315/6582169

(審稿:謝玉平)


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