馬里蘭大學研究人員建立了一種用於植物基因工程新的CRISPR-Cas12b系統。
在新出版的《Nature Plants》的中馬里蘭大學植物科學系助理教授Yiping Qi首次建立了一種在植物中可行的新CRISPR基因組工程系統：CRISPR-Cas12b。
CRISPR通常被認為分子剪刀，可以精準的切開DNA被用於精確育種，因此可以刪除，替換或編輯某些特徵。大多數了解CRISPR的人都可能想到了啟動了這一切的CRISPR-Cas9。但是Qi和他的實驗室一直在探索對於作物中的各種應用更有效、更高效、更復雜的新的CRISPR工具，可以幫助控制疾病，害蟲和氣候變化的影響。
Qi展示的CRISPR-Cas12b是一種在植物中通用，可定製的系統，最終可在一個系統中提供有效的基因編輯，實現靶基因激活和抑制功能。
Qi說：“這是首次展示用於植物基因組工程的新型CRISPR-Cas12b系統，我們很高興能夠通過新技術填補空白並改進此類系統。我們想為該系統開發一套完整的工具，以顯示其有用性，因此我們不僅專注於編輯，而且著重於開發基因抑制和激活方法。”
其它的植物CRISPR系統遺漏了這一套完整的方法。本文之前在植物中可用的兩個主要系統是CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12a。
CRISPR-Cas9以其簡單性和可識別非常短的DNA序列在基因組中進行切割而廣受歡迎，而CRISPR-Cas12a可以識別不同的DNA靶向序列，允許在DNA中進行更大的交叉切割。顧名思義，CRISPR-Cas12b與CRISPR-Cas12a更加相似，但是該系統沒有很強的基因激活能力。
CRISPR-Cas12b為基因激活提供了更高的效率，併為基因抑制提供了更廣泛的靶向位點，在需要打開/升高（激活）或關閉/降低（抑制）性狀的基因表達的情況下非常有用。
“當人們想到CRISPR時，他們想到的是基因組編輯，但事實上CRISPR是一個複雜的系統，允許你靶向、招募或促進DNA中已經存在的某些方面，”Qi說。“你可以通過使用CRISPR 來調控某些基因的激活或抑制，不是將其用作切割工具，而是將其作為結合工具吸引激活劑或阻遏物，以誘導或抑制性狀。”
此功能使CRISPR-Cas12b優於CRISPR-Cas12a，特別是在目標基因激活的情況下。此外，該系統保留了CRISPR-Cas12a植物固有的所有正向的特徵，包括在廣泛的應用範圍內定製切割和基因調控的能力。實際上，Qi和他的實驗室甚至能夠將CRISPR-Cas12b系統重新用於多基因組編輯，這意味著你可以在一個步驟中同時靶向多個基因。
Qi說：“增加的複雜性允許針對更特異的或其他效應因子的基因激活，抑制，甚至表觀遺傳變化。該系統更具通用性，因為我們可以進行更多的修飾，更多的結構域，因此有更多的機會設計整個系統。只有當你擁有這種具有更高複雜性的混合系統時，你才能獲得最強大的基因激活和編輯功能。”
本文完成的CRISPR-Cas12b的工作最初是在水稻中進行的，水稻是全球主要農作物。但是，Qi和他的實驗室希望探索更多的系統來進一步增強和改善植物基因組工程，包括開發對其他農作物的應用。
“在不斷變化的世界中，這種技術有助於提高作物產量和可持續地養活不斷增長的人口。最後，我們談論的是廣泛的影響和公共服務，因為我們需要在研究人員的工作和這些技術如何影響世界之間架起一座橋樑。”Qi強調。
https://www.nature.com/articles/s41477-020-0614-6
新聞報道：
https://phys.org/news/2020-03-viable-crispr-cas12b-genome.html
譯文校稿：
LuLu
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