巨噬细胞带有miniCas蛋白非常适合基因编辑

CRISPR-Cas9和相关基因编辑工具的核心DNA切割蛋白最初来自细菌，但显然在感染细菌的病毒中进化出了新发现的Cas蛋白。

新的Cas蛋白存在于已知的最大的细菌感染病毒中，称为噬菌体，是迄今发现的最紧凑的Cas变异体，是当今主要功能Cas9的一半。

体积更小，更紧凑的Cas蛋白更易于携带到细胞中进行基因组编辑，因为它们可以装入小型运载工具中，其中包括最流行的运载工具之一：一种称为腺伴随病毒(AAV)的失活病毒。超紧凑型Cas蛋白还可以在AAV内留出空间以容纳其他货物。

作为迄今为止已知的最小的Cas蛋白之一，新发现的CasΦ(Cas-phi)在必须将它们传递到细胞中以操纵农作物基因或治愈人类疾病时，具有优于当前基因组编辑工具的优势。

加州大学伯克利分校和加州大学伯克利分校创新基因组学研究所的博士后研究员帕特里克·鲍什(Patrick Pausch)表示：“腺病毒是提供基因编辑器的完美特洛伊木马：您可以轻松地对病毒进行编程，使其几乎到达人体的任何部位。” (IGI)是加州大学伯克利分校/加州大学旧金山分校的联合研究小组，致力于发现和研究用于农业和人类疾病的基因编辑的新颖工具。“但是您只能将很小的Cas9装入这种病毒中才能传播它。如果您拥有其他与Cas9相比非常紧凑的CRISPR-Cas系统，则可以为其他元素提供足够的空间：与蛋白质融合的不同蛋白质Cas蛋白，DNA修复模板或其他调节Cas蛋白并控制基因编辑结果的因素。”

显然，这些“巨噬细胞”使用CasΦ蛋白(希腊字母Φ或phi，用作噬菌体的简写)来诱使细菌抵抗自身而不是自身的病毒。

“真正让我感兴趣的是专门研究这种蛋白质的事情是，所有已知的CRISPR-Cas系统最初都是在细菌和古细菌中发现的，可以抵御病毒，但这是唯一一种全新的CRISPR-Cas系统IGI的博士生Basem Al-Shayeb说：“这使我们考虑了这种蛋白质可能有什么不同，随之而来的是我们在实验室中发现的许多有趣的特性。”

在这些特性中：CasΦ进化为精简的，在一种蛋白质中结合了多种功能，因此可以省去Cas9的一半蛋白质片段。它与细菌最初的Cas9酶一样具有选择性地靶向DNA的特定区域，并且同样有效，并且可以在细菌，动植物细胞中起作用，使其成为有前途的，广泛适用的基因编辑器。

IGI执行董事詹妮弗·道德纳(Jennifer Doudna)说：“这项研究表明，这种病毒编码的CRISPR-Cas蛋白实际上非常擅长于此，但是它却小得多，只有Cas9的一半大小。”和细胞生物学，化学以及霍华德·休斯医学研究所的研究员。“这很重要，因为它可能比我们在Cas9中发现的要容易得多，将其传递到细胞中。当我们考虑CRISPR在未来的应用方式时，这确实是该领域最重要的瓶颈之一现在：交付。我们认为这种很小的病毒编码CRISPR-Cas系统可能是突破这一障碍的一种方式。”