一种用于靶向核酸的创新可编程工具已经被创建，它利用原核免疫防御系统，但它不是CRISPR-Cas。俄罗斯科学院的研究人员成功地重新设计了原核生物Argonautes(pAgos)，以利用RNA向导来定位核酸序列。这些系统已被修饰以与效应核酸酶形成复合物。

SPARDA类似CRISPR的可编程核酸靶向技术

研究人员采用了一种称为SPARDA(短原核Argonaute、DNase和RNase相关)的双组分系统，以显着的灵敏度有效识别DNA序列并诱导附带核酸酶活性。SPARDA和其他编码不同效应器的简洁pAgos系统有潜力为生物技术领域提供一种新颖的可编程工具。

第二原核防御系统

Argonautes是一组广泛发现的蛋白质，可以设计为使用短引导寡核苷酸识别特定的核酸靶标。Argonautes最初在真核生物中被发现，因为它们在RNA干扰中发挥着关键作用。然而，进一步的检查表明它们广泛存在于原核生物中。

与CRISPR-Cas类似，pAgos利用pAgo或Cas蛋白的互补引导和核酸酶活性来识别和切割外源核酸。并非所有pAgo都表现出核酸酶的酶活性。由于缺乏对大多数短pAgo系统的研究，入侵者DNA的分化机制和效应域的多样性尚不清楚。

SPARDA=短pAgo蛋白+效应核酸酶

作为共同主要作者，MariaProstova和AnnaKanevskaya与一组研究人员进行了一项研究，以检查与潜在效应子核酸酶相关的短pAgo。通过系统发育分析鉴定出两个先前未开发的具有潜在效应核酸酶的pAgo。研究表明，pAgos可以与共同编码的效应核酸酶SPARDA形成异二聚体复合物。与CRISPR-Cas一样，SPARDA可以被激活来切割附带的ssDNA、dsDNA、ssRNA和DNA-RNA底物。

在这项研究中，研究人员设计了一种使用质粒或噬菌体激活SPARDA的技术。这种激活导致细胞DNA的分解以及随后细胞的死亡或休眠。因此，研究人员能够为特定人群提供有针对性的保护，并扩大原核生物中公认的免疫系统的范围。需要进一步研究以确定激活的SPARDA是否可以永久阻碍噬菌体复制或仅仅推迟不同噬菌体的噬菌体释放。

此外，研究人员利用SPARDA通过荧光信标检测来检测单链DNA(ssDNA)靶标，这增强了现有的基于Cas12或Cas13的技术。通过在检测前加入聚合酶链式反应(PCR)步骤，可以提高检测的灵敏度。

凭借其生理温度范围、低背景活性以及识别目标DNA中特定基序的能力，SPARDA可用于广泛的应用，从体外核酸检测到用于微生物组工程和治疗的细菌或真核细胞的可编程去除。