2021年，美國(guó)博德研究所張鋒團(tuán)隊(duì)確定了一類(lèi)新的RNA引導(dǎo)基因編輯系統(tǒng)，將之稱(chēng)為OMEGA，并認(rèn)為Cas9是從IscB蛋白進(jìn)化而來(lái)，但I(xiàn)scB的功能及其與RNA的相互作用尚不明確。近期，該團(tuán)隊(duì)利用低溫電子顯微鏡揭示了脫硫弧菌IsrB（Desulfovirgula thermocuniculi IsrB，DtIsrB）與其同源ωRNA和靶DNA復(fù)合體結(jié)構(gòu)。研究成果發(fā)表在2022年10月12日《自然》期刊，其中IsrB的DNA靶向和粘附機(jī)制見(jiàn)下圖。

RNA引導(dǎo)的基因編輯系統(tǒng)，如CRISPR-Cas，將可編程底物識(shí)別與酶功能相結(jié)合，這種組合作為一種分子技術(shù)已得到有效應(yīng)用。這些系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)研究闡明了RNA和蛋白質(zhì)如何共同識(shí)別和切割其底物，還可以進(jìn)一步指導(dǎo)合理的工程技術(shù)開(kāi)發(fā)。OMEGA系統(tǒng)包括IscB和缺少HNH核酸酶結(jié)構(gòu)域的IscB同源物——IsrB內(nèi)切酶。IsrB可能是IscB的前身，是另一個(gè)OMEGA家族成員，僅由大約350個(gè)氨基酸組成，但其較小的體積與相對(duì)較大的ωRNA（大約300nt）引導(dǎo)相匹配。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，IsrB蛋白的整體結(jié)構(gòu)與Cas9具有共同骨架。然而，與使用識(shí)別部分（REC）來(lái)促進(jìn)目標(biāo)選擇的Cas9相比，IsrB依賴(lài)于ωRNA，其中一部分形成類(lèi)似于REC的復(fù)雜三元結(jié)構(gòu)。IsrB及其ωRNA的結(jié)構(gòu)分析以及與其他RNA引導(dǎo)系統(tǒng)的比較突出了蛋白質(zhì)和RNA之間的功能互作，促進(jìn)了人類(lèi)對(duì)這些不同系統(tǒng)的生物學(xué)和進(jìn)化的理解。未來(lái)對(duì)IsrB在其他構(gòu)象中的結(jié)構(gòu)研究將進(jìn)一步加深人類(lèi)對(duì)OMEGA這類(lèi)新的可編程基因編輯系統(tǒng)的機(jī)制認(rèn)識(shí)。