意大利研究人员发现了一种名为CoCas9的新型CRISPR相关蛋白，该蛋白来源于人类微生物组，在高效、精准的基因编辑方面展现出潜力。这一发现引入了一种紧凑、高保真的核酸酶，可在体外和体内模型中有效发挥作用，从而推动了CRISPR技术的发展。
CoCas9是一种源自未培养的柯林斯菌属（Collinsella）物种的1004个氨基酸的蛋白质，因其尺寸小、编辑效率高而脱颖而出，特别适合AAV递送系统。研究表明，CoCas9可以与其gRNA高效包装成一体化AAV载体，在小鼠模型中实现有效的体内编辑。这一特性意义重大，因为较小的尺寸克服了CRISPR组件递送中常见的限制，而这一限制常常阻碍SpCas9等较大Cas蛋白在临床应用中的使用。
研究团队进行了广泛的分析来表征CoCas9，包括其原型间隔区相邻基序（PAM）偏好和脱靶效应。这些调查揭示，与更常用的Cas9变体相比，CoCas9具有独特且略微宽松的PAM要求，这可能会增加其对更广泛基因组靶点的适用性。在四个位点（HPRT、VEGFAsite2、ZSCAN2和Chr6）的脱靶（OT）分析表明，CoCas9产生的脱靶切割远少于SpCas9。例如，在OT基准位点VEGFAsite2上，CoCas9产生的脱靶数量比SpCas9少19倍，而CoCas9在特定位点的切割效率则高出180倍。
CoCas9是通过探索一个包含超过154,000个微生物基因组的庞大数据库而发现的，这些基因组是从9,400多个人类相关宏基因组中重建的。这一过程涉及对宏基因组组装基因组的检索，以发现17,173个II型CRISPR-Cas位点的多样性阵列，从中筛选出了紧凑且高度活跃的CoCas9核酸酶，因其在基因组编辑应用中的理想特性而被选中。该研究由意大利特伦托大学的Anna Cereseto和Nicola Segata领导，并于上周发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。
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