黄色图片 科研理会|Cell子刊：上科大季泉江课题组缔造新颖小型Cas12n基因剪辑系统

CRISPR-Cas12n是一类V-U4型CRISPR-Cas系统黄色图片，与V型CRISPR系统的先人——转座运筹帷幄核酸酶TnpB具有最近的亲缘关联，可能是TnpB演化为其它V型Cas核酸酶的最早进化中间体（图1）。现在边界中尚莫得对该类CRISPR-Cas系统的性质和功能的考虑报谈。

图1. Cas12n系统的进化分析

本职责中黄色图片，考虑东谈主员发现CRISPR-Cas12n是一类小型基因剪辑系统（仅含400-700个氨基酸），识别稀薄的AAN PAM序列， tracrRNA位于Cas12n mRNA里面，对被靶DNA序列产生两次切割，效应复合体中Cas12n核酸酶可能为单体分子。这些特征均与TnpB较为同样，进一步评释了Cas12n与TnpB两者之间的亲缘性。与同为V型CRISPR系统的Cas12a和Cas12f比拟，Cas12n系统在PAM识别序列、tracrRNA地方位置以及效应复合物结构特征方面均存在显赫相反（图2）。

图2. Cas12n与TnpB、Cas12f以及Cas12a的生化特征比较。

在筛选了多种不同开首的CRISPR-Cas12n系统后，考虑东谈主员发现其中一种开首于海洋放线菌Actinomadura craniellae的Cas12n核酸酶（AcCas12n）具有较高的基因剪辑活性：无意高效地切割DNA双链，产生黏性结尾。此外，考虑东谈主员还细目了切口特征，系统性地探索了AcCas12n对响应温度、盐离子浓度、二价金属离子种类以及靶向序列长度的遴选性，赢得了最符合的响应要求。该系统无意在活细胞中进行高效基因组剪辑，在细菌中的剪辑成果接近100%，而在东谈主体细胞中的剪辑成果，最高接近80%（图3）。

图3. AcCas12n系统在细菌和东谈主体细胞中的基因剪辑

通过对携带RNA(sgRNA)的优化变嫌，考虑东谈主员得到了AcCas12n系统的优化版块Cas12Pro，进一步晋升了该系统的剪辑成果。将Cas12Pro系统与现在最常用的Cas9和Cas12a系统进行比较发现，Cas12Pro系统在大巨额位点的剪辑成果接近Cas9和Cas12a系统（图4），标明该系统在基因剪辑边界具有要紧的欺诈后劲。

图4. Cas12Pro系统与Cas9以及Cas12a系统的基因剪辑成果比较

CRISPR-Cas12n当作自主研发的、具有孤独学问产权的新颖小型CRISPR-Cas系统黄色图片，有望打破CRISPR-Cas系统的专利足下。

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