[发明专利]一种Lt1Cas13d蛋白及基因编辑系统

说明书

本发明涉及一种Lt1Cas13d蛋白及基因编辑系统，其包含Lt1Cas13d蛋白或者编码所述Lt1Cas13d蛋白的一种或多种核苷酸序列，以及CRISPR RNA或转录所述CRISPR RNA的一种或多种核苷酸序列；其中，所述Lt1Cas13d蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，或与SEQ ID NO.1具有至少80％的同源性的序列。本发明找到一种新的RNA核酸内切酶即Lt1Cas13d蛋白，并使用其开发了VI‑D型CRISPR/Cas13基因编辑系统，该基因编辑系统应用于编辑原核生物或真核生物基因，为基因编辑工具箱提供了新选择。

技术领域

本发明属于基因编辑技术领域，具体涉及一种Lt1Cas13d蛋白及基因编辑系统。

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)都可以用于改造靶向基因组，但这些基因编辑系统只能靶向基因组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效应蛋白进行定点切割，适用性强、设计简单、效率高。其中，VI-D型CRISPR/Cas13系统是目前发现的RNA编辑效率最高的CRISPR/Cas系统，且VI-D型CRISPR/Cas13系统的切割作用在原核及真核中均无PFS(Protospacer flanking site)。

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CRISPR/Cas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

本发明的目的是提供一种新的、高效靶向编辑RNA的基因编辑系统，以丰富现有的基因编辑工具家族。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明第一方面提供一种Lt1Cas13d蛋白以及编码上述Lt1Cas13d蛋白的多核苷酸。所述Lt1Cas13d蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，或与其具有至少80％的同源性。

优选地，所述的Lt1Cas13d蛋白的氨基酸序列与SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列具有至少85％的同源性，优选具有至少90％的同源性，进一步优选具有至少95％的同源性，再优选至少具有96％、97％、98％、99％的同源性。

该Lt1Cas13d蛋白包含957个氨基酸，是一种多结构域和多功能RNA核酸内切酶。它通过HEPN样核酸酶结构域有效切割与CRISPR RNA(crRNA)互补的单链RNA。

优选地，所述多核苷酸经密码子优化用于在目的细胞中的表达。

本发明的第二方面是提供一种载体，所述载体包含编码所述Lt1Cas13d蛋白的多核苷酸。

本发明的第三方面是提供一种载体系统，其包含一种或多种载体，所述一种或多种载体包含上述多核苷酸，并且在相同或不同的载体上包含转录CRISPR RNA的一种或多种多核苷酸。