论文标题：Enhanced mammalian genome editing by new Cas12a orthologs with optimized crRNA scaffolds

期刊：Genome Biology

作者：Fei Teng†, Jing Li†, Tongtong Cui†, Kai Xu, Lu Guo, Qingqin Gao, Guihai Feng, Chuanyuan Chen, Dali Han, Qi Zhou and Wei Li

发表时间：2019/02/05

数字识别码：10.1186/s13059-019-1620-8

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近年来CRISPR基因编辑工具的出现，依靠其简单、快速、高效等优势，极大的优化了基因工程的操作方法和手段，并且为基因治疗等领域带来了变革。

目前，科学家们已经鉴定出6种类型、20余亚类的CRISPR系统。但是，只有Cas9、Cas12a和Cas12b三种系统成功地改造成为基因组编辑工具。其中，Cas12a作为第二种用于哺乳动物基因组编辑的CRISPR系统，其自身独特性，使得Cas12a与Cas9系统相互补足，促进了CRISPR基因组编辑工具的进一步发展。但是，Cas12a系统也存在着一些不足，包括基因组覆盖度低以及编辑效率低等问题。

针对这些问题，中国科学院动物研究所团队对25种尚未挖掘的V-A型Cas12a蛋白进行研究，最终成功地获得了6种新的Cas12a系统，能够有效地实现哺乳动物细胞基因组的编辑。与之前报道的Cas12a系统相比，该研究工作取得了以下进步：

（1）发现6种新的Cas12a基因编辑系统，拓宽了Cas12a基因组编辑工具的选择范围；

（2）新发现的部分Cas12a蛋白可以识别5’-TTN的PAM序列，从而提高基因组的识别范围。甚至，HkCas12a可以识别更为简单的PAM序列（5’-YTN和5’-TYYN），进一步提高基因组的识别范围；

（3）通过优化crRNA骨架序列，有效地提高了Cas12a的编辑效率。针对这些新的Cas12a编辑系统，该研究团队已于两年前提交了专利申请。

通过筛选优化crRNA骨架，有效提高Cas12a的编辑效率。

相关成果于2019年2月5号在开放获取国际学术期刊Genome Biology发表。该研究工作由中国科学院动物研究所和中国科学院干细胞与再生医学创新研究院完成。中国科学院动物研究所李伟研究员和周琪研究员为论文的通讯作者；博士生滕飞、李静、崔彤彤为共同第一作者。该研究受到中科院战略科技先导专项及科技部、基金委等项目的资助。

摘要：

CRISPR-Cas12a/Cpf1, a single RNA-guided endonuclease system, provides a promising tool for genome engineering. However, only three Cas12a orthologs have been employed for mammalian genome editing, and the editing efficiency as well as targeting coverage still requires improvements. Here, we harness six novel Cas12a orthologs for genome editing in human and mouse cells, some of which utilize simple protospacer adjacent motifs (PAMs) that remarkably increase the targeting range in the genomes. Moreover, we identify optimized CRISPR RNA (crRNA) scaffolds that can increase the genome editing efficiency of Cas12a.

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期刊介绍:

Genome Biology (https://genomebiology.biomedcentral.com/, 13.2 - 2-year Impact Factor, 16.5 - 5-year Impact Factor) publishes outstanding research in all areas of biology and biomedicine studied from a genomic and post-genomic perspective.

（来源：科学网）