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Cell:让“DNA剪刀”变身“RNA手术刀”!可爱龙团队将Cas9及其祖先转变为RNA编辑器
生物世界·2025-08-19 12:02

CRISPR-Cas9与RNA编辑技术发展 - CRISPR-Cas9系统高效编辑DNA但存在不可逆性和永久性脱靶风险,限制了临床应用 [3] - RNA编辑具有瞬时性和可逆性,是更安全的基因编辑替代方案,但主流工具CRISPR-Cas13存在“旁系切割”缺陷,可能引发细胞毒性 [3] IscB与Cas9的工程化改造 - 耶鲁大学团队通过删除IscB和Cas9的TID/PID结构域,将其从DNA编辑器转变为RNA编辑器(R-IscB),性能媲美甚至超越Cas13且更安全 [4][8] - IscB是Cas9的祖先,尺寸为Cas9的1/3至1/2,天然识别单链DNA/RNA但倾向切割双链DNA,工程化改造后失去DNA结合能力,对单链RNA亲和力远超Cas13 [7][8] R-IscB的四大应用场景 1. RNA剪接调控:靶向杜氏肌营养不良症致病基因,使致病mRNA水平降至1/8,效果媲美ASO药物且无高剂量脱靶风险 [10] 2. 反式剪接:修复囊性纤维化等复杂突变,可纠正点突变、多点突变及外显子插入/缺失 [10] 3. RNA碱基编辑:融合ADAR2酶实现A-to-I单碱基替换,修复mRNA点突变 [11] 4. RNA切割降解:改造HNH结构域增强切割活性,显著降低目标mRNA水平 [11] R-IscB相比Cas13的颠覆性优势 - 零毒性:处理组细胞无死亡或形态异常,而Cas13导致24小时内大量凋亡 [13] - 超高活性:剪接调控和RNA切割效率碾压Cas13 [13] - 小型化:尺寸仅Cas13一半,更易装载AAV病毒载体适合体内递送 [13] - 技术普适性:相同策略成功改造4种Cas9变体(NmeCas9、SaCas9等)均获高效RNA编辑能力 [13] 研究亮点与行业意义 - 通过“做减法”突破RNA编辑技术瓶颈,提供高效安全的新工具,为RNA疗法、基因调控及基础研究开辟新路径 [14][16] - R-IscB具备稳健的剪接干扰、碱基编辑和反式剪接能力,且方法可推广至多种Cas9变体 [17]