動物所通過人工合成gRNA骨架進一步拓展Cas12b/C2c1基因編輯工具盒

2021-01-11 中國科學院

　　近年，CRISPR基因編輯技術及其相關應用成為生命科學領域備受關注的熱點研究方向。基於這種技術，科學家們可高效、快速、便捷地對感興趣的基因進行編輯，在基礎科研、農業和醫學的發展中具有重要應用。

　　中國科學院動物研究所研究團隊此前報導開發出基於CRISPR-Cas12b/C2c1的第三種CRISPR基因組編輯工具。相比CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12a/Cpf1系統，Cas12b/C2c1蛋白更小，因此更容易通過AAV病毒載體實現在體遞送；同時，Cas12b/C2c1產生的脫靶效應比Cas9的更低，因此在使用上也更加安全。然而，目前可供選擇的Cas12b/C2c1基因編輯工具數量非常有限。

　　在最新發表的研究中，該團隊進一步挖掘獲得多個新的可有效編輯哺乳動物基因組的Cas12b/C2c1系統。同時，該團隊通過序列比對分析發現，Cas12b/C2c1系統在進化上非常保守，並通過實驗數據證明Cas12b系統的效應蛋白和gRNA組分之間可相互替換並實現基因組的編輯。在此發現基礎上，該團隊還嘗試人工合成gRNA骨架，並成功用其介導原本缺失CRISPR array序列的Cas12b/C2c1蛋白獲得基因組編輯能力。該研究進一步拓展了Cas12b/C2c1基因編輯工具的選擇範圍，加深了人們對Cas12b系統本身的認知，並為人工改造、合成新的人工核酸酶工具提供了理論依據。針對這項新技術，該研究團隊已提交專利申請。

　　相關成果於4月23日在國際學術期刊Cell Discovery 發表。該研究工作由動物所和中科院幹細胞與再生醫學創新研究院完成。動物所研究員李偉和周琪為論文的通訊作者；博士生滕飛、崔彤彤、高情琴為共同第一作者。該研究受到中科院戰略科技先導專項及科技部、基金委等的資助。

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通過人工合成gRNA骨架進一步拓展Cas12b/C2c1基因編輯工具盒 

　　近年，CRISPR基因編輯技術及其相關應用成為生命科學領域備受關注的熱點研究方向。基於這種技術，科學家們可高效、快速、便捷地對感興趣的基因進行編輯，在基礎科研、農業和醫學的發展中具有重要應用。
　　中國科學院動物研究所研究團隊此前報導開發出基於CRISPR-Cas12b/C2c1的第三種CRISPR基因組編輯工具。相比CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12a/Cpf1系統，Cas12b/C2c1蛋白更小，因此更容易通過AAV病毒載體實現在體遞送；同時，Cas12b/C2c1產生的脫靶效應比Cas9的更低，因此在使用上也更加安全。然而，目前可供選擇的Cas12b/C2c1基因編輯工具數量非常有限。
　　在最新發表的研究中，該團隊進一步挖掘獲得多個新的可有效編輯哺乳動物基因組的Cas12b/C2c1系統。同時，該團隊通過序列比對分析發現，Cas12b/C2c1系統在進化上非常保守，並通過實驗數據證明Cas12b系統的效應蛋白和gRNA組分之間可相互替換並實現基因組的編輯。在此發現基礎上，該團隊還嘗試人工合成gRNA骨架，並成功用其介導原本缺失CRISPR array序列的Cas12b/C2c1蛋白獲得基因組編輯能力。該研究進一步拓展了Cas12b/C2c1基因編輯工具的選擇範圍，加深了人們對Cas12b系統本身的認知，並為人工改造、合成新的人工核酸酶工具提供了理論依據。針對這項新技術，該研究團隊已提交專利申請。
　　相關成果於4月23日在國際學術期刊Cell Discovery 發表。該研究工作由動物所和中科院幹細胞與再生醫學創新研究院完成。動物所研究員李偉和周琪為論文的通訊作者；博士生滕飛、崔彤彤、高情琴為共同第一作者。該研究受到中科院戰略科技先導專項及科技部、基金委等的資助。
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