成簇的规律间隔的短回文重复序列-CRISPR 相关蛋白 (CRISPR-Cas) 系统为原核生物提供了针对病毒病原体的适应性免疫。1 这些天然的细菌防御系统已被设计成用于基因治疗、动物和植物育种以及遗传学研究等不同领域的基因组编辑的多功能工具。2 Cas9 和 Cas12a 是高效且广泛使用的基因编辑工具,在寻找其他 RNA 引导的核酸酶的过程中,已经从基因组序列数据库中发现了许多其他 Cas12 蛋白以及 TnpBs 和 IscBs。3、4 然而,与 Cas9 相比,这些新发现的核酸酶的编辑效率较低。蛋白质工程策略已被成功用于提高编辑效率、扩大靶位兼容性并减少 RNA 引导的核酸酶的脱靶效应。 5 , 6 例如,蛋白质工程显著改进了 xCas12i,产生了 hfCas12Max,据报道,其基因编辑活性在哺乳动物细胞中超过了 Cas9。 5 hfCas12Max 在植物中的功效尚未得到评估。在本研究中,我们对此进行了检查,并测试了 hfCas12Max 的编辑效率是否可以进一步提高。我们将已知可增强 Cas12i3 活性的同源突变整合到 hfCas12Max 支架中,生成了 hfCas12Max 变体 (hfCas12Max**),在哺乳动物细胞和植物中具有强大的编辑效率。
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