小型CRISPR/Cas9是指蛋白序列少于1100个氨基酸的Cas9系统，可以用腺相关病毒（AAV）包装递送，实现体内基因编辑，在基因治疗领域有着巨大的应用前景，目前已开发出多个小型CRISPR工具。CRISPR/Cas9编辑的位点处需要有一个叫做PAM的序列，限制了它们在基因组中的编辑范围。不同的Cas9识别的PAM序列不一样，从自然界中寻找新的Cas9核酸酶可以扩大编辑范围。
2021年12月7日，东南大学柴人杰课题组联合复旦大学王永明课题组在Advanced Science上发表了题为Compact SchCas9 Recognizes the Simple NNGR PAM的研究论文，该研究从16个SaCas9的直系同源物中筛选到了多个有编辑活性的Cas9。其中SchCas9含有1054个氨基酸，识别NNGR PAM（图1），是目前编辑范围最大的小型CRISPR工具，平均每4个碱基就有一个编辑位点。与之前的小型Cas9相比，编辑范围扩大了一倍。研究者在人类基因组上随机选取了十几个位点，进行编辑效率测试，发现SchCas9有着较高的编辑活性。研究者还还构建了Sa-SchCas9嵌合体，该嵌合体同样识别NNGR PAM，且具有更高的编辑效率，并且可以在多种细胞系中进行编辑。最后，研究者将SchCas9、Sa-SchCas9和SaCas9的特异性进行比较，结果证明，本研究开发出的SchCas9和Sa-SchCas9特异性明显高于SaCas9。全基因组脱靶实验发现只有少量脱靶事件发生。
图1 SchCas9的PAM分析
总而言之，本研究证明SchCas9能在包括内耳细胞在内的多种细胞中实现基因编辑，并且它也可以通过AAV递送实现细胞内基因编辑。该研究开发出的新的小型CRISPR/Cas9系统，扩大了编辑范围，为基因治疗及基础研究提供了新的基因编辑工具。
原文链接：
https://doi.org/10.1002/advs.202104789
