2025年春季学期第3次Journal Club

2025年5月17日，生命学院学堂班举行本学期第3次JC活动。本次分享的文章为TIGR-Tas: A family of modular RNA-guided DNA-targeting systems in prokaryotes and their viruses，文章通讯作者为MIT的张锋教授，于2025年2月发表于Science。张王亿、李品豪、苏冠辰、关国然、陈泰羽、徐子涵为报告人，梁鑫老师指导。

本文从spCas9的RBD（RNA binding）结构域出发，找到转座子系统IS110作为其同源系统，然后再依据IS110转座酶中的NOP结构域在大量基因组和宏基因组数据中对含有此结构域的蛋白进行聚类，从而挖掘到TIGR-Tas系统。在基因组上，该系统由36nt的TIGR序列和邻近的Tas蛋白组成，其中TIGR序列包括固定序列和两段可变序列，可变序列可以与配对的DNA序列结合并招募Tas蛋白进行双链切割，产生粘性末端。该系统可以容忍一定的碱基错配、插入和缺失，在原核和真核细胞中都展现出一定的活性。研究者进一步通过冷冻电镜结构解析和保守性分析揭示了TigRNA与Tas蛋白互作的可能位点，并进一步挖掘与之相似的其他系统，探讨了它们与已知系统的演化关系。

                                                    同学们与梁鑫老师讨论文献

与传统的CRISPR-cas系统相比，TIGR-Tas系统体积小、不依赖PAM序列，并且产生粘性末端，这使得它在基因编辑领域有更灵活的潜在应用。同时，两个可变序列的特殊结构也颇具进一步研究的价值。然而，TIGR-Tas系统目前受限于较低的编辑效率，距离产业化仍比较遥远。

尽管如此，本文的研究方法堪称基因编辑领域内的典范，全文实验周密、逻辑完整，且具有很强的新颖性，可供后来者参考学习。

撰稿：陈泰羽