翻译：nagashi
在过去的数年时间里，CRISPR基因编辑技术以极其惊人的速度迅猛发展，CRISPR领域的工具种类也愈渐繁多，并广泛应用于基因编辑、基因治疗、核酸定位及核酸检测等领域，许多科学研究也因此发生了翻天覆地的变化。目前，科学家们总共发现了6种CRISPR-Cas系统（Ⅰ-Ⅵ），其中Ⅱ型、Ⅴ型和Ⅵ型在科学研究中应用更为广泛，其代表分别为Cas9、Cas12以及Cas13。然而，科学界对其他类型的CRISPR-Cas系统却知之甚少。近日，丹麦哥本哈根大学微生物学系的研究人员在 Nucleic Acids Research 杂志上发表题为：Type IV CRISPR–Cas systems are highly diverse and involved in competition between plasmids 的研究论文。此项研究对描述最少、最神秘的IV型CRISPR-Cas系统展开研究，并表明某些质粒可以利用IV型CRISPR-Cas系统来对抗其他质粒对同一细菌宿主的竞争。这一研究成果或可用于对抗抗生素耐药菌！究其根本，CRISPR技术是基于原核及古核生物针对噬菌体等病毒的适应性免疫防御系统发展而来。CRISPR-Cas系统可以摄取外源基因片段，并转录出gRNA干扰与之互补的基因片段的表达。迄今为止，大部分CRISPR-Cas系统的功能和作用机制都已有详细描述，但Ⅳ型CRISPR-Cas系统的具体生物功能仍是个谜题。此前有研究报道，IV型CRISPR-Cas模块主要由质粒编码，或偶尔由原噬菌体基因组编码。在此项研究中，哥本哈根大学的研究人员通过比较基因组学的方法调查了所有公开的IV型CRISPR-Cas系统，并进行深入的生物信息学表征，以获知其生物学分类和进化过程。研究人员发现了一类以前从未见过的IV型CRISPR-Cas系统，主要由来自不同原核类群的类质粒元件编码。值得注意的是，通过对其CRISPR间隔序列的全面分析，研究人员发现这类IV型CRISPR-Cas系统对其他质粒有很强的靶向性。对此，研究人员推测，IV型CRISPR-Cas系统的功能与其他宿主相关的CRISPR-Cas免疫系统的功能不同，它们在介导质粒之间的冲突中发挥了重要作用。质粒是一类特殊的遗传物质，需要宿主细菌才能生存，换句话说，质粒是一种另类的细菌寄生物。然而，来自哥本哈根大学的研究数据却表明，某些质粒可以利用IV型CRISPR-Cas系统来对抗其他质粒对同一宿主菌的竞争。这是一项颠覆认知的研究——人类远不是第一个以CRISPR-Cas系统为工具的存在！在此之前，人类却天真地以为CRISPR-Cas系统仅仅是原核及古核生物的适应性免疫系统，直到近些年才被人类重新定义并应用于科学研究。“这类似于一些鸟类争夺树上最佳筑巢地点，或者寄居蟹争夺一个壳的所有权。”研究论文的第一作者Rafael Pinilla-Redondo说道，“我们人类直到最近才开始利用CRISPR-Cas系统，但事实证明，我们并不是第一个这样做的人。这些“原始寄生虫”已经使用它们数百万年了，远远早于人类。这是一个非常令人羞愧的认识。”值得注意的是，细菌通过质粒传递耐药基因，这导致抗生素耐药菌越来越多，使得相关的临床治疗不堪重负。Pinilla-Redondo对此表示，我们或许可以利用IV型CRISPR-Cas系统对抗携带抗生素耐药基因的质粒。除此之外，本研究还发现了IV型CRISPR-Cas系统与Ⅰ型CRISPR-Cas系统在相互作用的证据，为IV型CRISPR-Cas系统的适应模块的神秘缺失提供了一个简单的答案。总而言之，此项研究成果重新定义了CRISPR-Cas系统的功能，导致了IV型CRISPR-Cas系统的扩展和重新分类，并为这些难以捉摸的系统的生物学功能和进化提供了新的见解。https://academic.oup.com/nar/article/48/4/2000/5687823
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