CRISPR/Cas9（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats-associated protein 9）簇狀規(guī)則間隔的短回文重復(fù)及相關(guān)蛋白9組成的系統(tǒng)作為細(xì)菌的一種適應(yīng)性免疫防御機制被用來對抗入侵的病毒及外源DNA，現(xiàn)代生物學(xué)主要用CRISPR/Cas9進行基因組編輯、表觀遺傳調(diào)控、醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用。
圖1. CRISPR-Cas9系統(tǒng)的分子機制【1】
2020年3月25日，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院殷雷課題組在國際知名期刊Genome biology（IF：14.028）上在線發(fā)表研究成果“A Cas12a ortholog with stringent PAM recognition followed by low off-target editing rates for genome editing”（殷雷課題組研究生陳鵬，周進，萬義彬為共同第一作者，殷雷教授為通訊作者。）闡述了另一種基因編輯工具CRISPR/Cas12a，相較與Cas9，Cas12a具有更低的脫靶效應(yīng)，是繼CRISPR/Cas9技術(shù)之后的一種重要的基因編輯手段，該項研究得到了來自國家科技部和國家自然科學(xué)基金的資助。
圖2. 文章截圖
原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s13059-020-01989-2
目前常用的Cas12a有AsCas12a和LbCas12a，在crRNA的介導(dǎo)下，通過識別最佳的TTTV PAM對靶序列進行編輯。除此之外，Cas12a同樣會識別含有C的非經(jīng)典的PAM序列（如CTTV， TCTV， TTCV等），然而，這種識別可能在非經(jīng)典的PAM處引起脫靶。研究者從規(guī)則糞球菌（Coprococcus eutactus）中鑒定出一種新的具有基因編輯功能的Cas12a，命名為CeCas12a，其編輯效率與AsCas12a，LbCas12a相當(dāng)。并且，CeCas12a具有更為嚴(yán)格的PAM識別，進而在哺乳動物細(xì)胞的基因編輯中體現(xiàn)出更低的脫靶。
圖3. CRISPR-Cas核酸酶脫靶效應(yīng)的評估
該文章系統(tǒng)地研究了基因編輯蛋白的特異性，闡明了對PAM識別嚴(yán)格與否是影響基因編輯脫靶的一個重要因素，CeCas12a可作為基礎(chǔ)研究和臨床治療中一種新的具有優(yōu)良特性的基因編輯備選工具。
圖4. 文章實驗附錄截圖
在此次CRISPR基因編輯研究中細(xì)胞轉(zhuǎn)染實驗使用的轉(zhuǎn)染試劑及T7E1實驗中使用的組織直擴產(chǎn)品均為翌圣生物的明星產(chǎn)品，翌圣生物為此次CRISPR基因編輯研究貢獻(xiàn)了一份力量，我們也期待的翌圣產(chǎn)品能更多參與前沿生物技術(shù)研究和開發(fā)應(yīng)用中。
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【1】 Liu C, Zhang L, Liu H, Cheng K. Delivery strategies of the CRISPR-Cas9 gene-editing system for therapeutic applications. J Control Release. 2017;266:17‐26. doi:10.1016/j.jconrel.2017.09.012
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HB20200511
