CRISPR-Cas——RNA介导的细菌和古细菌中适应性免疫系统

   本书由十多位CRISPR-Cas系统研究领域专业人士编著，共12章，阐述了CRISPR-Cas系统的功能及其在细菌和古细菌生物学进化中的作用，探讨其对微生物种群、进化的影响，为更深入地了解CRISPR-Cas系统奠定了基础。本书的读者主要为生物学、医学、环境科学、食品加工、农业和畜牧业等学科的科研人员和专业人士，对应用CRISPR-Cas9基因编辑技术从事各项科研开发的研究人员有极大的参考价值。

   约翰·范德奥斯特，1958年出生于荷兰，微生物学家，瓦赫宁根大学微生物研究所教授。1989年，在阿姆斯特丹自由大学获得分子生物学博士学位。此后，在赫尔辛基大学和欧洲分子生物学实验室从事研究工作。1995年回到阿姆斯特丹自由大学，2017年成为荷兰皇家艺术与科学学会（KNAW）成员。John van der Oost因揭示基于CRISPR的细菌免疫机制的基础性研究被认为是“CRISPR革命”先驱者，为开发CRISPR介导的基因组编辑技术铺平了道路。在2008年的一篇开创性论文“Small CRISPRRNAs guide antiviral defense in prokaryotes”中，抢先发售证明CRISPR-Cas系统使用RNA引导机制特异性靶向DNA。

鲁道夫·巴兰古，2004年获得北卡罗来纳州立大学功能基因组学博士，现为北卡罗来纳州立大学食品科学系副教授。研究方向侧重于细菌中的CRISPR-Cas9系统。2017年，Barrangou成为CRISPR期刊主编，这是一份专门刊载CRISPR领域研究成果的专业期刊。Barrangou曾在宾夕法尼亚州立大学担任过食品科学兼职教授，以及杜邦基因组学研发总监。2007年，Barrangou在Science杂志发表论文，抢先发售为CRISPR的免疫功能提供实验证据。他曾获得多项靠前科学奖，获得2017年度NAS分子生物学奖。

   序

原著前言

第1章 CRISPR的发现和重要发展

1.1 概述

1.2 早期突破

1.2.1 规律间隔重复序列

1.2.2 分枝杆菌中的同向重复序列

1.2.3 嗜盐古菌中的TREPs

1.2.4 原核微生物重复序列新家族

1.2.5 古细菌和细菌中CRISPR序列的分布

1.2.6 加工的CRISPR转录物的发现

1.2.7 CRISPR相关蛋白的鉴定

1.3 CRISPR-Cas系统的功能

1.3.1 早期假设

1.3.2 CRISPR与入侵遗传元件的关系

1.3.3 CRISPR系统的功能多样性

1.4 基于CRISPR系统的功能元件

1.4.1 CRISPR相关蛋白（Cas）

1.4.2 CRISPR序列

1.4.3 前导区

1.4.4 重复序列

1.4.5 间隔序列

1.4.6 前间隔区毗邻基序

1.4.7 CRISPRRNAs

1.5 反馈

第2章 CRISPR-Cas系统的形成、多样性和基因分型意义

2.1 概述

2.2 评估CRISPRs的整体多样性

2.2.1 生物信息学工具

2.2.2 在已公布的基因组中发现的CRISPRs多样性

2.3 CRISPRs多态性用于基因分型的历史案例

2.3.1 为什么需要以及如何进行种内分型

2.3.2 种内CRISPR变异

2.3.3 复杂微生物组中CRISPR多样性的后续研究

2.4 讨论

第3章 CRISPR-Cas系统的进化与分类和Cas蛋白家族

3.1 概述

3.2 CRISPR-Cas系统的分类

3.3 Cas蛋白家族

3.3.1 Cas 1和Cas 2：在间隔区获得中发挥作用的Cas特征蛋白

3.3.2 HD结构域：干扰所需的单链特异性DNAse

3.3.3 级联相关性蛋白

3.3.4 RAMPs的三大家族

3.3.5 CRISPR-Cas操纵子中RAMP基因的特征性排列

3.3.6 各种Ⅰ型和Ⅲ型CRISPR-Cas系统的大小亚基之间推测的同源性

3.3.7 Ⅱ型CRISPR-Cas系统和Cas9同源物

3.3.8 关于CRISPR-Cas系统起源和进化的假设

3.3.9 结论

……