CRISPR/Cas12a?基因編輯技術(shù)

CRISPR/Cas9?技術(shù)受富含?G?堿基的?PAM?序列限制，不能實(shí)現(xiàn)任意序列的靶向。同時(shí)?Cas9?蛋白分子量過大，某些情況下不便使用。實(shí)際上幾乎所有的古細(xì)菌和眾多的細(xì)菌都采用?CRISPR/Cas?機(jī)制進(jìn)行免疫防御，其中包含多種?CRISPR/Cas?系統(tǒng)。已經(jīng)表征過的Ⅱ類?CRISPR/Cas?系統(tǒng)，均屬于采用?Cas9?家族核酸酶作為效應(yīng)因子的Ⅱ型?CRISPR/Cas?系統(tǒng)，而在普氏菌和弗朗西斯氏菌屬（Prevotella?和?Francisella1）中存在另一個(gè)Ⅱ類?CRISPR/Cas?系統(tǒng)，其被歸為Ⅴ型?CRISPR/Cas?系統(tǒng)。2015?年，張鋒團(tuán)隊(duì)報(bào)道?V?型系統(tǒng)中的?Cpf1（CRISPR from Prevotella and Francisella 1）（現(xiàn)稱“Cas12a”）是有功能的細(xì)菌免疫機(jī)制并能在人類細(xì)胞中介導(dǎo)有效的基因編輯。CRISPR/Cas12a?具有?CRISPR/Cas9?沒有的優(yōu)點(diǎn)，其中之一就是?Cas12a?需要的是富含?T?堿基的?PAM?序列，有助于其在基因組富含?A/T?堿基的物種中使用。上海科技大學(xué)的陳佳課題組將無?DNA?切割活性的?dCas12a?與大鼠源的胞嘧啶脫氨酶（APOBEC1）融合，發(fā)現(xiàn)其與基于?Cas9?的堿基編輯器類似，能有效地催化人類細(xì)胞中?C?到?T?堿基的轉(zhuǎn)換。由于識(shí)別的是富含?T?堿基的?PAM?序列，基于?Cas12a?的堿基編輯系統(tǒng)能與基于?Cas9?的堿基編輯系統(tǒng)互補(bǔ)，為相關(guān)基礎(chǔ)研究及將來的臨床應(yīng)用提供更全面的技術(shù)條件。

基于?CRISPR/Cas?系統(tǒng)的RNA編輯技術(shù)

除了對(duì)?DNA?進(jìn)行編輯，張鋒課題組發(fā)現(xiàn)?CRISPR?蛋白家族的?C2c2（現(xiàn)稱?Cas13a）可以靶向切割?RNA，隨后他們證實(shí)?Cas13a?可在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中靶向降低?RNA?的水平。利用?Cas13a?的?RNA?靶向功能，CRISPR/Cas13a系統(tǒng)被開發(fā)為?RNA?檢測(cè)器用于疾病診斷。張鋒團(tuán)隊(duì)后續(xù)又發(fā)現(xiàn)了?Cas13b，其同樣具有?RNA?靶向和編輯功能。另外，Cas13c?和?Cas13d?也具有類似功能。RNA?編輯技術(shù)的建立，進(jìn)一步拓展了?CRISPR/Cas?基因編輯技術(shù)的應(yīng)用范圍。

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