CRISPR-Cas12a 是一种强大的 RNA 引导基因组编辑系统,它利用其单个 RuvC 核酸酶结构域通过顺序机制产生双链 DNA 断裂,其中非靶链的初始切割随后是靶链切割。目前尚不清楚空间上相距甚远的 DNA 靶链如何向 RuvC 催化核心移动。在这里,连续数十微秒的分子动力学和自由能模拟表明,位于 RuvC 结构域内的 α 螺旋盖通过锚定 crRNA:靶链双链并引导靶链向 RuvC 核心移动,在 DNA 靶链的移动中起着关键作用,DNA 切割实验也证实了这一点。在这种机制中,REC2 结构域将 crRNA:靶链双链推向酶的核心,而 Nuc 结构域通过向内弯曲来帮助靶链在 RuvC 核心内的弯曲和调节。了解 Cas12a 活性背后的这一关键过程将丰富基础知识并促进进一步的基因组编辑工程策略。