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CRISPR/Cas12b(原称 C2c1)属于 Class 2 Type V-B 型 CRISPR 系统,是继 Cas9 和 Cas12a 后的重要基因编辑工具。其核心特征包括:
双 RNA 引导机制:
需 crRNA 与 tracrRNA(可融合为 sgRNA)共同引导靶向切割,兼具 Cas9 与 Cas12a 的部分特性 。
切割模式:
单一 RuvC 结构域 切割双链 DNA,形成 5-6 nt 的黏性末端(5' 突出),利于同源重组修复(HDR)。
PAM 识别:
依赖 T-rich PAM 序列(如 5'-TTN-3'),扩展了 AT 富集基因组的编辑能力 。
特性 | Cas12b | 对比 Cas9/Cas12a |
---|---|---|
蛋白大小 | 约 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(可融合为 sgRNA) | 比 Cas12a(仅需 crRNA)复杂,但比 Cas9 简化 |
热稳定性 | 温度敏感型(40–55℃激活) | 需工程化改造以适配哺乳动物细胞 |
低脱靶率:
GUIDE-seq 检测显示脱靶率 显著低于 Cas9(错误插入/缺失减少 >50%)。
高特异性:
crRNA 引导序列更长(>42 nt),靶向精度更高 。
编辑模式:
诱导 纯插入突变率低,更倾向于产生小片段缺失,减少功能不可预测性 。
病毒载体适配性:
小分子量更易包装进 AAV 或慢病毒载体,提升体内递送效率 。
参数 | 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 | ❌ 无 | ❌ 无 | ✅ 有(可切割 ssDNA) |
多基因编辑 | 需多 sgRNA | 需多 sgRNA | ✅ 支持 crRNA 阵列 |
注:Cas12b 切割模式使其在 基因治疗 中避免产生新表位,降低免疫风险 。
抗病毒治疗:
HIV :在 T 细胞中单次编辑即可清除全部传染性 HIV,效率优于 Cas9 。
遗传病修复:
联合 HDR 通路实现 β-地中海贫血基因精准修复,血红蛋白恢复至正常水平 。
肿瘤免疫:
编辑 PD-1/CTLA-4 双靶点,降低 CAR-T 细胞耗竭 。
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