定向进化紧凑型RNA引导核酸酶以增强其在哺乳动物细胞中的活性

背景：RNA引导的核酸酶能够实现DNA编辑，并为治疗遗传疾病提供了希望，特别是在用于精确序列替换时。然而，许多最有效的酶（如化脓性链球菌Cas9）体积过大，无法使用腺相关病毒等载体递送。这促使人们对来自Cas12f和TnpB家族的更小替代品产生兴趣。然而，这些核酸酶在哺乳动物细胞中通常表现出较低的活性，限制了其应用。结果：我们利用在人细胞中的定向进化来筛选活性大大提高的变体。得到的变体Cas12f1Super和TnpBSuper显示出高达11倍的编辑效率提升，且未增加脱靶效应。当作为碱基编辑器进行测试时，Cas12f1Super相对于先前设计的CasMINI显示出高达十倍的改进，表明其在核酸酶相关活性之外的潜在应用价值。结论：这些紧凑而高效的基因组编辑器扩展了现有的工具包，并有望在哺乳动物系统中用于研究和治疗。