CRISPR/Cas12b系統(tǒng)實驗
- 公司名稱 上海達為科生物科技有限公司
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- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時間 2025/7/9 15:55:53
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一、分子機制與結(jié)構(gòu)特性
(一)系統(tǒng)定義與分類
CRISPR/Cas12b(原稱 C2c1)屬于 Class 2 Type V-B 型 CRISPR 系統(tǒng),是繼 Cas9 和 Cas12a 后的重要基因編輯工具。其核心特征包括:
雙 RNA 引導機制:
需 crRNA 與 tracrRNA(可融合為 sgRNA)共同引導靶向切割,兼具 Cas9 與 Cas12a 的部分特性 。
切割模式:
單一 RuvC 結(jié)構(gòu)域 切割雙鏈 DNA,形成 5-6 nt 的黏性末端(5' 突出),利于同源重組修復(fù)(HDR)。
PAM 識別:
依賴 T-rich PAM 序列(如 5'-TTN-3'),擴展了 AT 富集基因組的編輯能力 。
(二)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢
特性 | Cas12b | 對比 Cas9/Cas12a |
---|---|---|
蛋白大小 | 約 1,100 氨基酸(最小) | 比 Cas9(1,600 aa)和 Cas12a(1,300 aa)更小 |
RNA 需求 | 需 crRNA + tracrRNA(可融合為 sgRNA) | 比 Cas12a(僅需 crRNA)復(fù)雜,但比 Cas9 簡化 |
熱穩(wěn)定性 | 溫度敏感型(40–55℃激活) | 需工程化改造以適配哺乳動物細胞 |
二、技術(shù)優(yōu)勢與性能
(一)核心優(yōu)勢
低脫靶率:
GUIDE-seq 檢測顯示脫靶率 顯著低于 Cas9(錯誤插入/缺失減少 >50%)。
高特異性:
crRNA 引導序列更長(>42 nt),靶向精度更高 。
編輯模式:
誘導 純插入突變率低,更傾向于產(chǎn)生小片段缺失,減少功能不可預(yù)測性 。
病毒載體適配性:
小分子量更易包裝進 AAV 或慢病毒載體,提升體內(nèi)遞送效率 。
(二)與同類系統(tǒng)對比
參數(shù) | Cas12b | Cas9 | Cas12a |
---|---|---|---|
PAM 序列 | 5'-TTN-3'(T 富集) | 5'-NGG-3'(G 富集) | 5'-TTTV-3'(T 富集) |
切割末端 | 黏性末端(5' 突出) | 平末端 | 黏性末端(5' 突出) |
反式切割活性 | ? 無 | ? 無 | ? 有(可切割 ssDNA) |
多基因編輯 | 需多 sgRNA | 需多 sgRNA | ? 支持 crRNA 陣列 |
注:Cas12b 切割模式使其在 基因治療 中避免產(chǎn)生新表位,降低免疫風險 。
三、應(yīng)用場景與前沿案例
(一)生物醫(yī)學應(yīng)用
抗病毒治療:
HIV :在 T 細胞中單次編輯即可清除全部傳染性 HIV,效率優(yōu)于 Cas9 。
遺傳病修復(fù):
聯(lián)合 HDR 通路實現(xiàn) β-地中海貧血基因精準修復(fù),血紅蛋白恢復(fù)至正常水平 。
腫瘤免疫:
編輯 PD-1/CTLA-4 雙靶點,降低 CAR-T 細胞耗竭 。