CRISPR/Cas12b系統實驗
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- 公司名稱 上海達為科生物科技有限公司
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- 廠商性質 生產廠家
- 更新時間 2025/7/9 15:55:53
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一、分子機制與結構特性
（一）系統定義與分類
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 。
（二）結構優勢
| 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 |
二、技術優勢與性能
（一）核心優勢
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 。
（二）與同類系統對比
| 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 。
三、應用場景與前沿案例
（一）生物醫學應用
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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