[发明专利]一种VI-B型CRISPR/Cas13基因编辑系统及其应用

说明书

本发明涉及基因编辑技术领域，尤其涉及一种VI‑B型CRISPR/Cas13基因编辑系统及其应用。本发明的VI‑B型CRISPR/Cas13基因编辑系统包括Lt1Cas13b蛋白和CRISPR RNA；所述Lt1Cas13b蛋白为RNA核酸内切酶，所述Lt1Cas13b蛋白具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列至少80％相同的氨基酸序列。本发明挖掘出一种新的VI‑B型CRISPR/Cas13基因编辑系统，可广泛应用于需要识别、结合及编辑原核生物或真核生物RNA的场景中，为RNA编辑工具提供了新的应用选择。

技术领域

本发明涉及基因编辑技术领域，尤其涉及一种VI-B型CRISPR/Cas13基因编辑系统及其应用。

背景技术

基因编辑(gene editing)技术使得DNA序列定位点进行改造成为可能，比如第一代基因编辑工具锌指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFNs)，第二代基因编辑工具类似转录激活的小型核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)，第三代基因编辑工具中的II型及V型的CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列，Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat)/Cas(CRISPR-associated protein)都可以用于靶向改造基因组，但这些基因编辑系统只能靶向基因组及外来的DNA，而不能对外来的RNA进行靶向编辑。

VI型的CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列，Clustered RegularlyInterspaced Short Palindromic Repeat)/Cas(CRISPR-associated protein)系统，是来自古生菌和细菌的天然免疫系统。其不同于以往基因编辑工具，利用核酸碱基互补配对原理进行目标RNA序列的识别，引导Cas效应蛋白进行靶向切割，适用性强、设计简单、效率高。其中，VI-B型CRISPR/Cas13基因编辑系统是现下应用较为广泛的VI型CRISPR/Cas系统。这一系统在原核生物中可通过识别并切割靶向的多核苷酸上双侧的原间隔序列侧翼位点PFS(Protospacer flanking site)序列，从而对单链RNA进行靶向编辑，而在真核生物中，VI-B型CRISPR/Cas系统对RNA的靶向编辑作用无PFS序列。

在庞大以及各色各样的宏基因组中，隐藏了尚未培养甚至尚未发现的微生物，可能存在大量的未被发现的VI-B型CRISPR/Cas13系统，这些系统在原核生物和真核生物，以及在体外环境中的活性也需要得到证实。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种VI-B型CRISPR/Cas13基因编辑系统及其应用，本发明的基因编辑系统具有新的理化性质且可以对单链RNA进行靶向编辑。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：提供一种VI-B型CRISPR/Ca s13基因编辑系统，包括Lt1Cas13b蛋白和CRISPR RNA；

所述Lt1Cas13b蛋白为RNA核酸内切酶，所述Lt1Cas13b蛋白具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，或与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列至少80％相同的氨基酸序列。

本发明的VI-B型CRISPR/Cas13基因编辑系统，发挥功能的结构包括crRNA二级结构、Cas13b效应蛋白功能域或Cas13b-crRNA复合物结构。

本发明所述的Lt1Cas13b蛋白，包含986个氨基酸，是一种多结构域和多功能RNA核酸内切酶。它通过两个HEPN样核酸酶结构域切割与sgRNA互补的单链RNA。