基因編輯工具再添超緊湊型系統CRISPR-CasΦ具有更廣泛靶標識別能力

科技日報華盛頓7月19日電 （記者劉海英）基因編輯技術日漸成熟，基因編輯的工具箱也在不斷擴充。美國研究人員近日在《科學》雜誌上發表論文稱，他們在巨大噬菌體中發現了一種超緊湊型CRISPR-Cas系統，與CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12a相比，其能夠對更廣泛的基因序列設靶，有望成為CRISPR基因編輯工具箱中的又一個強力工具。

該研究由加州大學伯克利分校的詹妮弗·杜德納教授領導，新發現的CRISPR-Cas系統被稱為CRISPR-CasΦ。Φ是希臘字母，傳統上被用來表示噬菌體。與細菌和古生菌基因組中的CRISPR-Cas系統不同，CRISPR-CasΦ系統缺乏常見的輔助蛋白，而擁有專屬的、具有獨特生化性質的CasΦ酶，這種酶也是該系統中除CRISPR陣列外的唯一組件。

CasΦ酶異常微小，但卻具備完整的功能，僅通過單個活性位點即可生成成熟的CRISPR RNA（crRNA）並切割外源性DNA。與Cas9系統和Cas12a系統相比，CasΦ系統能對更廣泛的基因序列設靶。而由於CasΦ酶的分子量僅為Cas9和Cas12a的一半，該系統在細胞傳遞方面也擁有優勢。

研究人員測試了CasΦ系統在人和植物細胞中擴展標靶的能力，證明該系統能夠成功用於編輯人類和植物的基因組。

研究人員指出，CRISPR-Cas系統天然存在於許多原核生物中，被廣泛用於基因編輯，但這個源自巨大噬菌體的CRISPR- CasΦ系統，卻是迄今為止發現的最緊湊的CRISPR-Cas系統。這一系統比其他CRISPR-Cas系統具有更廣泛的靶標識別能力，擁有很大潛力，有望成為現有基因編輯工具的一個有力補充。

總編輯圈點

科學家手中的基因編輯工具其實一直在不斷進化。比如，CRISPR系統出現之前，鋅指核酸酶（ZFNs）曾是重要的基因編輯工具。CRISPR系統是近年來出現在基因編輯舞台上的“新秀”，它憑藉簡便、易用、成本較低的優勢迅速風靡全球各地的生物實驗室，成為生物學領域研究人員手中最常見的工具之一。可喜的是，該工具依然在不斷進化完善之中，為科研工作提供強大支持。