特定位点氨基酸的突变获得单链靶向剪切功能的 Cas9 切刻酶(Cas9 nickase,Cas9n)

Cas9蛋白具有两个功能结构域可选择性的破坏或改造某一功能域使其失活,从而实现切割单链的目的,此类Cas9称为Cas9 nickase

CRISPR/Cas9 系统使用的 crRNA 能容受一定程度的错配导致脱靶效应的产生,限制了 CRISPR/Cas9 系统在高精度编辑中的应用。为了提高 Cas9 编辑系统的精度,Ran 等巧妙利用 Cas9 D10A 突变体具备切刻酶活性的特性,设计了“一个位点,双 sgRNA 靶向”的策略,即 CRISPR/Cas9-nickase 基因编辑技术。其原理与 ZFN 和 TALEN 类似,两个 Cas9n/sgRNA 复合物同时靶向一个位点,分别切割其中一条 DNA 链,实现双链断裂,诱导 NHEJ 或者 HR 修复。使用这种策略,细胞系中基因编辑的脱靶效率最高可以降低近 4 个数量级。

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