近年，CRISPR基因編輯技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用成為生命科學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注的熱點研究方向?；谶@種技術(shù)，科學(xué)家們可高效、快速、便捷地對感興趣的基因進行編輯，從而在基礎(chǔ)科研、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展中具有重要應(yīng)用。

目前CRISPR系統(tǒng)中有兩類效應(yīng)蛋白家族（Cas9和Cas12a/Cpf1）被成功改造成哺乳動物及其他模式生物的基因組編輯工具。科學(xué)家們利用Cas9系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了哺乳動物基因組的編輯，并帶動了基因編輯領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，將基因編輯技術(shù)成功拓展到基因轉(zhuǎn)錄表達調(diào)控、表觀遺傳修飾、全基因組功能篩選、堿基編輯、基因組成像和細胞譜系追蹤等多種生物學(xué)應(yīng)用。Zhang F等人在2015年發(fā)現(xiàn)并改造的Cas12a（又稱為Cpf1）系統(tǒng)，也能實現(xiàn)哺乳動物等多個物種的基因組編輯。與此同時，科學(xué)家們也在一直致力于新的基因編輯系統(tǒng)的建立，尤其是更適合基因治療使用的工具系統(tǒng)。

近年來鑒定出的一個新的CRISPR系統(tǒng)——Cas12b（又稱為C2c1），因其嗜高溫的特性沒能應(yīng)用于基因組編輯。中國科學(xué)院動物研究所研究團隊通過系統(tǒng)挖掘，成功地鑒定出若干能在人體生理溫度工作的Cas12b/C2c1酶。經(jīng)過系統(tǒng)改造，兩種Cas12b/C2c1酶被成功開發(fā)成為哺乳動物基因組編輯工具，能夠編輯人類細胞基因組并應(yīng)用于制備動物疾病模型。這些Cas12b/C2c1是雙RNA導(dǎo)向的核酸酶，識別5'-TTN的PAM序列，切割DNA后產(chǎn)生粘性末端。進一步改造可以將這些Cas12b/C2c1酶用于基因組的激活等延展應(yīng)用。

與Cas9和Cas12a/Cpf1酶相比，Cas12b/C2c1酶有若干優(yōu)勢與特點：①Cas12b/C2c1比應(yīng)用最為廣泛的SpCas9和Cas12a/Cpf1更小，因此更容易用于需要在體遞送的基因治療。②Cas12b/C2c1能夠在寬廣的溫度范圍和pH范圍保持高的酶活性，有望適用于具有不同生理溫度的多個物種。同時與SpCas9相比，Cas12b/C2c1核糖核酸酶（RNP）在人血漿中更穩(wěn)定。③Cas12b/C2c1很難耐受向?qū)NA與靶DNA之間的堿基錯配，因此比SpCas9和Cas12a/Cpf1的脫靶效應(yīng)更小，這意味著它在進行基因組編輯時更加安全。針對這項新技術(shù)，該研究團隊已于一年前提交了專利申請，并正在開發(fā)這項技術(shù)在基因治療中的應(yīng)用。

（本刊訊）