CRISPR/Cas系统通过使用Cas效应蛋白和CRISPRRNA（crRNA）的组合在古菌和细菌中提供适应性免疫。目前Cas9系统和Cas12a系统已被用于哺乳动物基因组编辑，并为生物医学研究带来巨大希望。
年11月27日，中科院动物研究所李伟研究组在CellDiscovery杂志发表题为：RepurposingCRISPR-Cas12bformammaliangenomeengineering的研究论文，证实Cas12b可以在常温下对哺乳动物进行基因组编辑，而且脱靶性更低，Cas12b具有更小的尺寸，也更适合使用腺相关病毒AAV进行递送，更适合用于临床基因治疗。详情点击查看：CRISPR/Cas12b
年1月23日，张锋在NatureCommunications杂志发表题为：EngineeringofCRISPR-Cas12bforhumangenome的研究论文，证实CRISPR/Cas12b经过改造后能在哺乳动物和人体中进行有效的基因编辑。
关于CRISPR/Cas12b在哺乳动物基因组编辑中的应用，李伟团队领先于张锋团队近两个月时间。
年4月23日，李伟团队再次在发表关于CRISPR/Cas12b的最新研究成果。发现了四种新的Cas12b蛋白可用于哺乳动物基因组编辑，并首次发现CRISPR/Cas12b基因编辑系统中的两个核心组分：双RNA和Cas12b蛋白的可交换性。该研究大大扩展了基于Cas12b的基因组工程工具箱。
论文以ArtificialsgRNAsengineeredforgenomeeditingwithnewCas12borthologs为题，发表于CellDiscovery杂志。
通讯作者：李伟、周琪（中科院动物研究所）
第一作者：滕飞、崔彤彤、GaoQingqin（中科院动物研究所）
为了探索新的Cas12b直系同源物，李伟团队合成了四种来自不同细菌的之前未报道过的Cas12b家族蛋白（BhCas12b、Bs3Cas12b、LsCas12b和SbCas12b）以及四种之前报道过的的Cas12b直系同源物（AaCas12b、AkCas12、AmCas12b和BsCas12b），以进行基因组编辑，编辑人胚胎肾T细胞。
左侧为不同的Cas12b名称，右侧数字为其氨基酸数量
实验结果表明，除了先前报道的Cas12b之外，四种新型Cas12b直系同源物同样可以可编辑人类基因组，它们在不同靶向位点的靶向效率有所不同。
进一步研究发现，来自AaCas12b、AkCas12b、AmCas12b、Bs3Cas12b和LsCas12b基因座的非同源sgRNA可以替代同源sgRNA用于哺乳动物基因组编辑，也就是Cas12b效应子可以与其他系统来源的双RNA一起有效地切割靶DNA，因此RNA：Cas12b组分在所研究的系统中是可互换的。
研究团队继续合成了两种来自D.inopinatus（DiCas12b）和T.calidus（TcCas12b）的Cas12b直系同源物，这两个Cas12b被认为不适合基因组编辑，因为它们的crRNA：tracrRNA双链体序列是不可预测的。
实验结果表明，源自AaCas12b、AkCas12b、AmCas12b、Bs3Cas12b和LsCas12b的sgRNA可以使TcCas12b有效编辑人类基因组。此外，TcCas12b可以促进由AasgRNA或AksgRNA同时指导的多重基因组编辑。
总的来说，李伟团队开发了一系列用于哺乳动物细胞基因组编辑的Cas12b直系同源物，扩展了基于Cas12b的基因组工程工具箱。并提供了第一个实验证据，表明CRISPR/Cas12b基因编辑系统中的两个核心组分：双RNA和Cas12b蛋白的可交换性，成功地利用TcCas12b，其细菌基因座不含有已知的CRISPR阵列，用于使用直系同源sgRNA进行稳定的哺乳动物基因组编辑。更重要的是，研究结果启发了CRISPR基因编辑中RNA组分设计的原则，即使没有CRISPR阵列也可以促进Cas12b核酸酶进行精确和多重基因组工程。
BioWorld对李伟团队首次证实Cas12b可用于哺乳动物基因组编辑的报道：
年11月27日，中科院动物研究所李伟研究组在CellDiscovery杂志发表题为：RepurposingCRISPR-Cas12bformammaliangenomeengineering的研究论文（Article），该研究发现来自酸性脂环酸芽孢杆菌（AaCas12b）的Cas12b可以在嵌合sgRNA引导下，在31°C–59°C温度范围内对哺乳动物基因组进行编辑，且具有更低的脱靶性，更适用于临床基因治疗。
Cas12b具有比最广泛使用的SpCas9和Cas12a更小的尺寸（AacCas12b：1,个氨基酸，SpCas9：1,个氨基酸，AsCas12a：1,个氨基酸，LbCas12a：1,个氨基酸）更小的尺寸，使其更适用于腺相关病毒AAV介导的体内递送用于基因治疗。
与小型Cas9相比，例如SaCas9和CjCas9，Cas12b识别更简单的PAM序列，可以显著增加基因组的靶向范围。
最重要的是，Cas12b具有最小的脱靶效应，因此可以作为治疗和临床应用的更安全的选择。因此开发出适用于哺乳动物基因组的Cas12b具有非常大的应用前景。
在这项研究种，李伟研究组报告了来自酸性脂环酸芽孢杆菌（AaCas12b）的Cas12b，其使用嵌合sgRNA在哺乳动物细胞和小鼠中实现稳定的基因组编辑。同时，AaCas12b具有体积相对较小，人血浆稳定性增加，特异性高等特点，适用于治疗性基因组编辑。
证明了CRISPRCas12b型系统可以实现对哺乳动物基因组稳定编辑。与Cas9相似，Cas12b是双RNA引导的内切核酸酶，与单RNA引导的Cas12a相反。我们发现crRNA/tracrRNA双链体可以被工程化为更短的嵌合RNA，其效果与双RNA双链体一样有效。
CRISPR-Cas12b的另一个潜在有希望的特征是AaCas12b在很宽的温度范围和pH值范围内具有核酸酶活性，这将增强CRISPR-Cas12b技术在嗜热和嗜酸条件下的效用。
重要的是，发现AaCas12bRNPs可以有效地在小鼠胚胎中引入靶向的indel突变，这可以通过种系成功传递到下一代。结果还表明，与SpCas9和AsCas12a相比，AaCas12b在细胞系中具有最小的脱靶效应。通过靶向深度测序和WGS分析，在细胞系和小鼠中均未发现脱靶效应。
更长的寿命、更好的稳定性，以及更低脱靶性，表明AaCas12b可能更适合用于基因治疗应用（但需要更详细的调查）。
通讯作者介绍
李伟，博士，研究员，中国科学院动物研究所干细胞与细胞周期调控研究组组长，干细胞与生殖生物学国家重点实验室副主任。主要从事干细胞基因组稳定性和倍性调控的机制与方法，以及基因组修饰技术的开发与应用。相关成果以第一或通讯作者发表在Nature、Cell、NatureBiotechnology等顶级期刊。
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