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CRISPR/Cas12b(原稱 C2c1)屬于 Class 2 Type V-B 型 CRISPR 系統,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 結構域 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(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 。
特性 | Cas12b | 對比 Cas9/Cas12a |
---|---|---|
蛋白大小 | 約 1,100 氨基酸(最?。?/td> | 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)復雜,但比 Cas9 簡化 |
熱穩定性 | 溫度敏感型(40–55℃激活) | 需工程化改造以適配哺乳動物細胞 |
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,更傾向于產生小片段缺失,減少功能不可預測性 。
病毒載體適配性:
小分子量更易包裝進 AAV 或慢病毒載體,提升體內遞送效率 。
參數 | 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 中避免產生新表位,降低免疫風險 。
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,效率優于 Cas9 。
遺傳病修復:
聯合 HDR 通路實現 β-地中海貧血基因精準修復,血紅蛋白恢復至正常水平 。
腫瘤免疫:
編輯 PD-1/CTLA-4 雙靶點,降低 CAR-T 細胞耗竭 。
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