CRISPR–Cas系统在细菌和古菌中提供针对可移动遗传元件的防御，进化形成了多种靶向和裂解RNA或DNA机制。充分研究的I型、II型和III型利用了一组CRISPR相关（CRISPR-associated，Cas）蛋白，用于产生成熟CRISPR RNAs（crRNAs）及干扰侵入的核酸。在I型和III型中，Cas6或Cas5d裂解前体crRNA（precursor crRNA，pre-crRNA）和成熟crRNAs，然后引导Cas蛋白复合体（I型，Cascade-Cas3；III型，Csm或Cmr）靶向和裂解侵入的DNA或RNA。在III型中，在Cas9（refs 13、refs 14）存在下核糖核酸酶III对与反式激活crRNA（trans-activating crRNA，tracrRNA）碱基配对的pre-crRNA进行裂解。然后成熟tracrRNA- crRNA双链体引导Cas9裂解靶DNA15。cas1、cas2和cas4基因的上游FTN_1397被识别为一种cas基因，其编码的蛋白在序列上不同于已知Cas蛋白；随后该基因被命名为cpf1（cas gene of Pasteurella, Francisella）。该系统最近被分类为V-A型系统，属于第2类CRISPR–Cas系统。

Ines Fonfara等人研究证实了CRISPR–Cas免疫中的一种新机制。研究显示，来自新凶手弗朗西丝菌（Francisella novicida）的V-A型Cpf1是一种双重核酸酶，特异性针对crRNA生物合成，靶向作用于DNA干扰。Cpf1裂解CRISPR重复序列中发夹结构的pre-crRNA上游，因此产生中间crRNAs，进而加工为成熟crRNAs。在识别非靶DNA链上5′-YTN-3′前间区序列邻近基序（protospacer adjacent motif）以及随后探查8核苷酸种子序列后，Cpf1在单链成熟重复间区crRNA的引导下诱导靶DNA双链断裂，产生5′突出端。Cpf1的核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶活性需要序列特异性和结构特异性结合crRNA重复序列的发夹。Cpf1在两种核酸酶反应中使用独特的活性结构域，在镁或钙的存在下裂解核酸。

本研究发现了一个新的酶家族，具有特异性双重内切核糖核酸酶和内切核酸酶活性，证实了V-A型是目前最简单的CRISPR–Cas系统。（作者：黄希瑶)

参考文献：Nature 2016;532:517-521