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大学。东京，日本东京都文京区本乡 7-3-1，邮编 113-0033 通讯作者：Hiroshi Nishimasu，nisimasu@bs.s.u-tokyo.ac.jp 电话：+81-3-5841-4391 收稿日期：2018 年 1 月 8 日/修订日期：2018 年 2 月 17 日/接受日期：2018 年 2 月 17 日 摘要 RNA 引导的核酸内切酶 Cas9 参与原核生物 CRISPR-Cas 过继免疫系统，可与引导 RNA 结合并切割与 RNA 引导互补的双链 DNA。近年来，Cas9 已被用作从基础研究到临床应用等广泛领域的多功能基因组编辑工具。然而，Cas9 识别和切割 DNA 的分子机制尚不清楚，其在基因组编辑中的应用仍有许多问题有待解决。我们阐明了最广泛用于基因组编辑的 S. pyogenes Cas9 与向导 RNA 及其靶 DNA 复合的晶体结构，从而首次深入了解了 Cas9 介导的 DNA 切割机制。此外，我们还解决了来自三种不同细菌的 Cas9 核酸酶和 Cas12a (Cpf1) 核酸酶的晶体结构，它们也用于基因组编辑。总的来说，这些结构研究阐明了 CRISPR-Cas 核酸酶的机制趋同和发散，为
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