CRISPR基因剪刀作为分子生物学的新工具，起源于古老的细菌免疫系统。但是一旦病毒攻击被成功克服，细胞就必须恢复。来自波恩大学医院(UKB)和波恩大学的研究人员与法国巴斯德研究所的研究人员合作，发现了一个集成在基因剪刀中的计时器，可以使基因剪刀自行关闭。这项研究的结果已发表在著名的杂志上核酸研究．

一些细菌已经发展出CRISPR基因剪刀来应对所谓的噬菌体的攻击。这种细菌免疫系统识别噬菌体的遗传物质，摧毁它，从而保护自己免受病毒的攻击。当检测到噬菌体时，这些免疫系统的III型变体产生含有环低聚腺苷酸(cOAs)的信使物质，细菌利用这种物质启动复杂的应急计划。这确保了能够在广泛的战线上以最佳方式抗击病毒。由英国大学结构生物学研究所的Gregor Hagelueken博士领导的研究小组，他是跨学科研究领域(TRA)的成员。波恩大学的“生命与健康”和卓越免疫感应小组发现，由基因剪刀产生的信使物质cA4与一种叫做CalpL的蛋白质结合。以这种方式激活的蛋白质剪刀触发信号级联，帮助细胞在病毒攻击中存活下来。

波恩的研究人员因此发现了CRISPR系统的一个全新方面，它可以很容易地重新编程，用于生物技术和医学目的。“我们发现的这些crispr激活的蛋白质剪刀是分子生物学工具箱中的一个全新工具，”波恩大学UKB结构生物学研究所的博士生Niels Schneberger说，他在CalpL蛋白的发现中发挥了关键作用。

通过限制抗病毒反应来恢复细胞

“然而，在病毒攻击之后，为了终止抗病毒反应并使细胞恢复正常状态，消除剩余的环状低聚腺苷酸是至关重要的，”索菲·宾德(Sophie Binder)说，她与施奈德(Schneberger)共同撰写了这项研究的第一作者，同时也是波恩大学结构生物学研究所的博士生。波恩的研究人员与来自巴黎巴斯德研究所和波恩大学kekul<s:1>有机化学和生物化学研究所的研究人员合作，现在已经能够证明CalpL蛋白酶的所谓save结构域具有分裂cA4的环状核酸酶活性。因此，这种蛋白质含有类似于分子计时器的东西，可以关闭免疫反应。通过将cA4分解成线性片段，免疫反应的持续时间受到调节，从而使细胞受控地恢复到正常状态，”Binder说。

一种可切换的蛋白酶，如CalpL，在生物技术应用中也有很大的兴趣。例如，它可以用作分子传感器。Hagelueken博士说:“新发现的环状核酸酶活性实际上对这种目的是不利的。然而，在我们的研究中，我们还能够展示如何特异性地抑制环核酸酶的活性，从而使传感器不会再次关闭自己。”