主讲人：向华

2023年10月13日，中国科学院微生物研究所副所长向华研究员受我院生物系邀请，为我院师生做题为“CRISPR-Cas适应机制及其双RNA护卫系统”的报告。报告在生地楼116会议室进行。本次报告由朱旭东教授主持，还有嘉宾教师及学生参加。

CRISPR（全称clustered regularly interspaced short palindromic repeat sequences，即“成簇的规律性间隔的短回文重复序列”）是广泛分布于细菌和古菌中的一种获得性免疫系统。该系统首先从外源病毒（或质粒）中获取特定DNA片段并作为间隔序列（spacer）存储在其CRISPR中，此过程称为“适应”；然后利用相应spacer产生的crRNA识别和降解携带同源序列的外源质粒或病毒，此过程称为“干扰”。

向研究员在讲座中介绍了嗜盐古菌中的CRISPR系统。其研究团队建立了首个天然的I型CRISPR适应体系，通过利用一种新的嗜盐病毒HHPV-2侵染西班牙盐盒菌，观察到高效的CRISPR适应现象。进一步的研究揭示PAM验证机制在适应过程和干扰过程中都发挥重要作用，但在适应过程中表现出更宽松的PAM选择性，因此该过程能耐受靶分子上更多的PAM突变，同时PAM验证机制又可以避免在宿主自身的spacer DNA处引发适应过程。该工作进一步解析了CRISPR适应过程中的异己区分机制，即“PAM验证的引发机制”。

此外，向研究院及其团队首次发现了CRISPR内蕴藏的护卫系统：一类前所未见的对其偶联的CRISPR-Cas系统具护卫功能的一对RNA的毒素-抗毒素（CreTA）系统。由于CRISPR-Cas系统可利用RNA抗毒素CreA控制RNA毒素CreT的表达，使宿主菌无法丢失其CRISPR-Cas系统。一旦CRISPR-Cas组分被破坏，就会诱导CreT毒素的表达，从而抑制甚或杀死该宿主菌，从而保护了CRISPR-Cas系统在细胞群体中的稳定存在。这些研究成果，为微生物CRISPR-Cas研究提供了新的思路。

精彩报告后，师生们就报告内容进行热烈的交流和讨论，通过主讲人的讲解，大家都对该知识有了更深刻的认识。本次讲座使同学们深刻的认识CRISPR-Cas系统，为科研实验提供了新的思路。