王永明/王红艳/李继喜团队开发出新型“CRISPR/Cas9”工具

2020年诺贝尔化学奖颁给了法国微生物学家Emmanuelle Charpentier和美国生物学家Jennifer Anne Doudna，以表彰她们开发了一种基因组编辑技术，即CRISPR/Cas9技术。这种技术可以很容易的改变基因组DNA序列，在微生物、动植物中迅速得到了广泛应用。CRISPR/Cas9是细菌的免疫系统，不同细菌中的CRISPR/Cas9具有不同的性能。但是大多数CRISPR/Cas9在人源细胞中不工作，开发工作耗时耗力。科研人员已经开发出10多种CRISPR/Cas9工具，活性高、使用较多的工具只有SpCas9和SaCas9。SpCas9基因较大，而SaCas9编辑范围小。

为了找到理想的工具酶，复旦大学王永明课题组建立了快速筛选Cas9的平台。2020年该课题组筛选到了SauriCas9，具备活性高、编辑范围广、基因小等优点，但是精准性还有待于提高。

图1：在12个内源位点对8个工具酶活性进行比较

2021年3月15日，王永明课题组联合王红艳和李继喜课题组在Nucleic Acids Research上发表了题为Discovery and engineering of small SlugCas9 with broad targeting range and high specificity and activity的研究论文。论文中，经过研究者鉴定和改造，开发出SlugCas9-HF工具酶，同时具备了SpCas9和SaCas9的优点。它识别简单的NNGG PAM，具备活性高、精准性高、编辑范围广、基因小等优点。研究者同时还开发出ShaCas9、SlutrCas9、Sa-SlugCas9等工具。为了方便研究人员选择合适的工具酶使用，作者对本团队开发的7种工具酶和SaCas9的活性和精准性进行了比较。综合看，SlugCas9-HF在编辑活性、精准性和编辑范围都具有优势（图1-2）。

胡子英博士说：“我们后继工作对SlugCas9-HF和SpCas9的活性进行了比较，它们活性没有差异。这是我们一直寻找的理想工具酶，它在很多场景都可以取代SpCas9和SaCas9。我们还找到很多有优点的工具酶，将陆续与同行分享。”

胡子英博士和张成东博士是论文的共同第一作者，王永明教授、王红艳教授和李继喜教授是论文的共同通讯作者。

图2：利用GFP报告基因对8个工具酶在脱靶位点的编辑效率进行比较。在脱靶位点编辑效率越低精准性越高。

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33721016/

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