PAM序列选择的要求以及其他Crispr系统的Cas9蛋白

发布网友发布时间：2024-05-29 08:43

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热心网友时间：2024-06-19 04:16

CRISPR-Cas9基因编辑技术凭借其卓越的精确性，主要依赖于Cas9蛋白独特的PAM识别序列，如S. pyogenes中的NGG。然而，脱靶效应一直是其优化的关键挑战。科学家们为此不断探索，研发出一系列Cas9变体，如D1135E、VQR、EQR和VRER，它们分别锁定NGAN/NGNG、NGAG、NGCG，以及xCas9 3.7和near-PAMless Cas9的SpG/SpRY版本。这些创新改变了Cas9对PAM的敏感性，从而拓宽了CRISPR在基因组定位的边界，可能带来更小的剪切位点和更好的基因递送兼容性，例如NmCas9，它在没有SpCas9标准PAM位点的情况下也能高效工作。

在提高特异性方面，SpCas9的改进型表现出显著降低的脱靶效应。这标志着CRISPR技术的进化，引入了更为精细的工具。Cas12a（Cpf1）和Cas13a（C2c2）作为新型CRISPR蛋白，进一步丰富了我们的基因编辑手段。Cas12a以其独特的产生粘性末端的能力而著称，而Cas13a则跳脱了PAM的束缚，增强了编辑的灵活性。尤其引人注目的是，Cas13a的REPAIR系统，结合Cas13b和ADAR2的RNA编辑功能，实现了编辑的可逆性，这一突破性技术在Nature 550:280-284中详细阐述。

每一种新型CRISPR蛋白的出现，都为基因编辑的精确性和效率带来了新的可能性，它们通过优化PAM识别机制，不仅提升了基因组操作的精度，还带来了前所未有的基因操作策略。未来，这些技术的发展将进一步推动基因疗法和基础生物学研究的前沿，让我们对生命的改造和理解更为深入。