纽约(基因组网)-布罗德研究所的张锋和他的同事们描述了一种新的CRISPR酶，称为Cpf1，它可能使更精确的基因组编辑成为可能。
张和他的同事中描述的细胞今天Cpf1与常用的Cas9酶在一些关键方面有所不同。它是一种rna引导的内切酶，它切割目标位点以留下粘性末端，其富含t的原间隔相邻motif (PAM)在选择这些目标位点时提供了更大的灵活性。研究人员说，这些特征可以用于更精确的基因组编辑。
“这在推进基因工程方面具有巨大潜力，”布罗德研究所所长埃里克·兰德(Eric Lander)在一份声明中说。“这篇论文不仅揭示了以前未被描述的CRISPR系统的功能，而且还表明Cpf1可以用于人类基因组编辑，并且具有显著而强大的功能。Cpf1系统代表了新一代的基因组编辑技术。”vwin德赢ac米兰合作
在搜索了CRISPR系统的目录后，Zhang和他的同事们将重点放在含有cpf1的CRISPR/Cas位点上，认为这是一个潜在的CRISPR系统。两种候选酶Acidominococcus而且Lachnospiraceae他们报告说，作为高效的基因组编辑工具，它最有前途。
Cpf1蛋白表现出与Cas9的一些相似之处——据预测，它具有ruvc样核酸内切酶结构域，与Cas9的结构域关系较远——但它也显示出一些有趣的差异。
例如，Cpf1缺乏Cas9所包含的第二个HNH内切酶，与Cas9中的α-螺旋识别叶相比，Cpf1具有混合α/β n端结构。
Cpf1也有一个PAM序列，这是DNA干扰的必要条件，与Cas9不同。在弗朗西斯氏菌属novicidaCpf1具有5' TTN PAM序列，该识别序列中间的T明显比其他识别序列更为关键。
研究人员补充说，与Cas9的富含g的PAM序列相比，这种富含t的PAM序列可以在具有特定的富含AT基因组的生物中或在富含AT的区域中进行基因组编辑。
张和他的同事说，Cpf1可能也代表了一个更简单的基因组编辑系统。
基于cpf1的CRISPR基因座将CRISPR阵列加工成长度约43个核苷酸的短成熟crRNA。每一个crrna都以19个直接重复的核苷酸开始，然后是间隔序列。
但研究人员无法识别出任何与tracrnas对应的小RNA转录本。
这表明，与Cas9相反，Cpf1是一个单一的crrna引导内切酶。
虽然Cas9需要tracrRNA来处理crRNA阵列，并且需要crRNA和tracrRNA来介导干扰，但Cpf1可能在没有tracrRNA的情况下处理crRNA阵列，并且Cpf1-crRNA复合物可以单独切割目标DNA分子。
张和他的同事们说，这可以简化基因组编辑工具的设计和交付。
他们指出，Cpf1使用的较短的crRNA可能更实用，因为它比基于cas9的系统的100个核苷酸crRNA更容易合成，也更便宜。
此外，Cpf1切割留下了一个5'的突出，他们说这可能比Cas9的钝切更有优势。
研究人员指出，钝端在重新连接时容易发生突变。与此同时，粘性末端可以使研究人员设计DNA插入物，使其以特定的方向集成到基因组中。研究人员指出，它还提供了一种通过非同源定向修复机制将DNA引入基因组的方法，并可以对非分裂细胞进行编辑。
此外，研究人员指出，Cpf1从其识别位点分离。在这个系统中，即使目标基因被切割，研究人员仍然可以一次又一次地瞄准它。
“Cpf1出人意料的特性和更精确的编辑为包括癌症研究在内的各种应用打开了大门，”布罗德的Levi Garraway在一份声明中指出，他没有参与这项研究。