中科院腦科學與智能技術卓越創新中心(中科院神經所)楊輝團隊對微生物大規模宏基因組數據進行計算分析，發現兩類新的CRISPR/Cas13系統，通過一系列工程化改造開發了一套高效率和高特異性的RNA編輯工具。該工具對開發基于RNA編輯的基因治療手段具有重要的促進作用。該研究成果近日在線發表于《自然—方法》。
CRISPR/Cas13是一類RNA介導的靶向RNA切割的系統，它被廣泛地應用于RNA敲低、RNA單堿基編輯、以及核酸檢測領域(比如新冠病毒檢測)。
“之前發現的Cas13系統都是從可培養的微生物基因組數據中挖掘的，然而自然界中90%的微生物都是不可培養的。因此我們團隊這次把目標聚焦在挖掘未獲培養的自然微生物宏基因組數據。”楊輝告訴《中國科學報》，這項研究通過精巧的計算生物學算法和實驗設計，鑒定到了兩個新的Cas13家族，并命名為Cas13X和Cas13Y。
其中，Cas13X.1蛋白比常用的RfxCas13d蛋白還要少將近200個氨基酸，為目前最小的Cas13蛋白。通過對大量內源基因位點進行RNA敲低實驗，Cas13X.1展現了與RfxCas13d同樣的高活性和高特異性。之后，楊輝團隊在Cas13X.1的基礎上開發了一種迷你型的RNA單堿基編輯工具，并顯示極低的脫靶活性。
這項工作證明Cas13X.1在RNA編輯方面具有非常大的應用潛力，有望在未來成為一種高效和安全的RNA治療藥物，為疾病 (尤其是罕見病)基因治療提供了更多的選擇。
標簽： 新系統
