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由于现有技术的效率和精确度欠佳，对哺乳动物细胞的基因转录本进行稳定、精确的靶向敲低（knock-down）在现阶段仍是一个具有挑战性的难题。近日，诺贝尔奖得主Jennifer Doudna教授所领导的研究团队成功开发了基于CRISPR-Csm复合物的新型基因表达调控系统，该系统在维持最低水平的脱靶效应（off-target effects）的同时，在哺乳动物细胞中对RNA敲低的效率可达到90%-99%，远高于现有的其他技术（如shRNA，Cas13相关技术），极大地提高了靶向RNA的敲低效率。这一研究成果已整理发表在预印本平台bioRxiv（题：Precise Transcript Targeting by CRISPR-Csm Complexes）。

CRISPR-Csm是一种来源于来自原核生物的III型CRISPR系统的多蛋白复合物，可对细胞核以及细胞质中的RNA转录本进行精确的敲除。作为CRISPR系统适应性免疫机制的一部分，CRISPR-Csm运用可编码的RNA引导机制来寻找和降解目标RNA分子，并且不会诱发对细胞RNA的无区别切割，这一特点可能使其比CRISPR-Cas13家族酶更具优势。

研究人员补充道：“尽管多亚基Cas蛋白在自然界中普遍存在，但由于其组成结构的复杂性，它们很少被用作真核生物的基因工具（除了少数例外）”，而这也是促使他们将研究关注点转向Csm的原因。

在该预印本文章中，作者表示：“与现有的技术方法相比，Csm是一种颇为有效的RNA敲低工具。一个仅在原核生物中被发现的独立系统却可以被引入真核生物中，而不会与RNAi等宿主自身的RNA调节途径发生交集。此外，不同于RNAi，它可以定位于细胞核并用于靶向核内非编码RNA以及mRNA前体分子。与Cas13相比，Csm仅在crRNA（CRISPR RNA）的靶点互补区域内进行顺式切割，因此不会出现反式切割的现象。此外，与Cas13不同的是，Csm介导的RNA切割不会优先发生在特定的核苷酸碱基上，也不会直接受到侧翼序列的影响”。

简言之，该研究开发了在真核生物中靶向敲低RNA的新工具，即在不对DNA进行永久性改变的情况下改变细胞和生物体内RNA和蛋白质水平的能力。在产业中，这种类型的RNA敲低已经可以通过RNAi药物完成，但这一技术可能面临脱靶效应（切割目标位点之外的位点）、以及与缺乏RNA干扰（RNAi）机制的生物体不兼容等问题。

Doudna博士因其在基因编辑方面的工作成就与Emmanuelle Charpentier教授共同获得了2020年诺贝尔化学奖，同时她也积极投身于生物技术产业，作为联合创始人创立了多家生物技术公司。

[1]David Colognori, Marena Trinidad, Jennifer A Doudna., Precise Transcript Targeting by CRISPR-Csm Complexes, bioRxiv, doi: https://doi.org/10.1101/2022.06.20.496908

[2] Doudna research team finds CRISPR-Csm delivery potentially outperforms RNAi, Cas13, Retrived June 27, 2022, from https://endpts.com/doudna-research-team-finds-crispr-csm-delivery-potentially-outperforms-rnai-cas13/

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