CRISPR Systems: What’s the Difference?

随着各种各样的CRISPR-Cas系统的开发，如何知道哪一个适合你呢?

《细胞》杂志编辑April Pawluk对此进行了分析。

CRISPR-Cas9

II型CRISPR-Cas系统(由II-A、II-B和II-C亚型组成)

种属: Streptococcus pyogenes, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus, Neisseria meningitidis, Campylobacter jejuni

大小: ~1,000–1,600 aa

间隔序列长度: 18–24   nt

sgRNA长度: ~100 nt

PAM: 3-NGG (SpCas9), 3’-NNGRRT (SaCas9), 3’-NNNNGATT (NmCas9)

剪切: 平末端 dsDNA 断裂

Cas9是**个也是特征**的单蛋白CRISPR效应子。 Cas9产生了一个平末端双链DNA断裂，然后可以通过非同源端连接或与供体模板DNA同源重组进行修复，从而产生位点特异性编辑。 II-A型Cas9通常具有较高的基因组编辑效率，但在非预期基因组位点脱靶切割可能是不利的。 已设计出各种变体来克服这些限制，II-C型cas9往往具有更高的保真度。

CRISPR-Cas12

V型CRISPR-Cas系统(由V-A和V-B亚型组成)也被称为Cpf1 (V-A型)或C2c1 (V-B型)

种属: Francisella novicida, Acidaminococcus sp.,Lachnospiraceae sp., Prevotella sp.

大小: ~1,100–1,300 aa

间隔序列长度: 18–25 nt

sgRNA长度: 42–44 nt

PAM: 5’-TTTN (FnCas12a)

剪切: 5 nt 5’ 悬挂 dsDNA 断裂

Cas12是一种小且高效的酶，可在dsDNA中产生交错的切割。 Cas12还被设计为表观基因组编辑的平台，最近发现，Cas12a一旦被与其间隔区序列匹配的靶DNA分子激活，就可以不加选择地切碎单链DNA。 该特性使Cas12a成为检测混合物中微量目标DNA的有力工具。   

CRISPR-Cas13

类型VI CRISPR-Cas系统(由子类型VI-A, VI-B, VI-C和VI-D组成)

也被称为C2c2或CasRx (VI-D型)

种属: Leptotrichia buccalis, Leptotrichia shahii, Ruminococcus flavefaciens, Bergeyella zoohelcum, Prevotella buccae, Listeria seeligeri

大小: ~900—1,300 aa

间隔序列长度: 22–30 nt

sgRNA长度: 52–66 nt

PAM: 3’-H (LshCas13a), 5’-D and 3’-NAN or NNA (BzCas13b), none(RfCas13d)

剪切: ssRNACas13

在CRISPR中是一个例外，因为它针对的是RNA，而不是DNA。一旦被与其crRNA间隔区互补的ssRNA序列激活，它就会释放一种非特异性的RNase活性，并破坏周围的所有RNA，而不管它们的序列如何。这一特性已在体外用于精确诊断。这些系统也可用于哺乳动物细胞中的高效、多路复用和特异性RNA敲除或RNA序列编辑。这使得Cas13成为一种不改变基因组序列而影响基因表达的潜在重要治疗方法。

N = any base; R = A/G; Y = C/T; W = A/T; V = A/C/G; H = A/C/T; D = A/G/T.

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