上海生科院發現CRISPR-Cas12新活性，基因編輯又上升一個新高度

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iNature：2018年3月12日，中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所王金研究組在Cell Reserach在線發表題為「CRISPR-Cas12a has bothcis- andtrans-cleavage activities on single-stranded DNA」的文章，該文章發現ssDNA切割活性，包括順式和反式切割，在Cas12蛋白中是普遍存在的。該研究發現可能將會用於潛在的生物編輯技術中，生物技術領域可能將迎來重大技術革新。

CRISPR相關蛋白Cas12a（以前稱為Cpf1）是VA CRISPR系統的核酸內切酶，已應用於體內基因組編輯和體外DNA裝配。Cas12a由單個CRISPR RNA（crRNA）具有豐富的T-protospacer相鄰基序（PAM）序列切割雙鏈DNA（dsDNA）的目標的指導下，產生粘性末端。從Cas9，Cas12a切割不同無論在RuvC催化口袋靶向dsDNA的靶和非靶鏈通過單活性位點。此外，Cas12a也處理前體crRNAs以產生成熟的crRNA。然而，Cas12a對單鏈DNA（ssDNA）靶標的切割活性不太清楚。

測定Cas12a / crRNA /靶DNA複合物的ssDNA切割活性

文章研究表明ssDNA的切割活性，包括順式和反式切割，在Cas12a蛋白中都是普遍存在的。值得注意的是，Cas12a是迄今為止第一個特徵性Cas蛋白，其三元複合物具有反式-ssDNA切割活性。考慮到環境中存在大量單鏈病毒，Cas12a可能在進化過程中發揮ssDNA切割活性，可能成為防止外源ssDNAs入侵的有力工具。

除了Cas12a之外，還發現了來自2型VI型CRISPR系統的RNA引導的和RNA靶向的CRISPR效應子Cas13a（以前稱為C2c2），其具有對RNA 的反式切割活性。最近，Cas13a的這一特性已成功用於快速且靈敏的核酸檢測。因此，研究中表徵的Cas12a的切割活性也可以以類似的方式用於潛在的生物技術應用中。由於不同的Cas12a複合物在dsDNA上顯示出不同的反式切割活性，因此深入的機制需要進一步研究。

內容為【iNature】公眾號原創，歡迎轉載

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