成簇的规则间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关 (Cas) 系统通过使用 CRISPR RNA (crRNA) 引导入侵核酸的沉默,为细菌和古细菌提供针对病毒和质粒的适应性免疫。我们在此表明,在这些系统的一个子集中,与反式激活 crRNA (tracrRNA) 碱基配对的成熟 crRNA 形成双 RNA 结构,该结构指导 CRISPR 相关蛋白 Cas9 在靶 DNA 中引入双链 (ds) 断裂。在与 crRNA 引导序列互补的位点,Cas9 HNH 核酸酶结构域切割互补链,而 Cas9 RuvC 样结构域切割非互补链。当双 tracrRNA:crRNA 被设计为单 RNA 嵌合体时,它还会指导序列特异性 Cas9 dsDNA 切割。我们的研究揭示了一个使用双 RNA 进行位点特异性 DNA 切割的核酸内切酶家族,并强调了利用该系统进行 RNA 可编程基因组编辑的潜力。B