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Nat Biotechnol:开发出更加高效的CRISPR–Cas12a变体

来源:本站原创 2019-02-20 07:27

2019年2月20日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国麻省总医院、哈佛医学院和麻省理工学院的研究人员设计了能够靶向更广泛的前间隔序列邻近基序(protospacer adjacent motif, PAM)的Cas12a变体。相关研究结果于2019年2月11日在线发表在Nature Biotechnology期刊上,论文标题为“Engineered CRISPR–Cas12a variants with increased activities and improved targeting ranges for gene, epigenetic and base editing”。在这篇论文中,他们描述了他们设计的这些Cas12a变体,以及与传统的Cas12a核酸酶进行比较时,它们如何作出表现。
图片来源:CC0 Public Domain。

利用诸如Cas12a之类的基因剪接工具开展实验的科学家们想知道这些工具是否有朝一日能够用于编辑人类基因组,以便改善健康和幸福感---比如移除导致遗传性疾病的基因。尽管这样的研究具有很大的前景,但是现有的基因剪接工具当前被认为太不可靠而无法用于人体中。比如,它们有时会切割错误的基因组位点,或者在插入正确的片段时遇到问题。人们还担忧切割靶标---PAM---附近的部分DNA片段受到损伤。在这项新的研究中,这些研究人员设计了Cas12a核酸酶的变体,他们声称这些变体提供了扩大的靶向范围,包括一些以前难以接近的PAM。

这些研究人员报道特别地,一种称为enAsCas12a的变体并不需要扩展的输血传播病毒(extended transfusion-transmissible virus, TTTV)PAM,当然,野生型AsCas12a需要这种TTTV PAM。与AsCas12a野生型相比,这种变体在典型的TTTV PAM存在时平均具有两倍高的基因组编辑活性。它的靶向范围扩大了:增加了七倍。他们进一步报道他们成功地将来自enAsCas12a的一部分突变片段移植到AsCas12a上来改善后者的活性。他们声称,开发出的enAsCas12a允许更高效地进行多重基因编辑,并提供内源性基因激活和C→T碱基编辑。为了降低利用enAsCas12a观察到的高于正常的脱靶效应,他们还设计了另一种称为enAsCas12a-HF1的变体。

这些研究人员做出结论,他们设计的AsCas12a变体为科学家们提供了大大改进的靶向范围、靶向活性以及使用Cas12a核酸酶进行基因剪接时具有更高的精确度。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Benjamin P. Kleinstiver et al. Engineered CRISPR–Cas12a variants with increased activities and improved targeting ranges for gene, epigenetic and base editing. Nature Biotechnology, 2019, doi:10.1038/s41587-018-0011-0.
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