基因编辑作为近些年兴起的新技术，其本质就是通过剪辑特定基因，来人为地改变自然的选择，从而达到治疗或预防某些疾病的目的。而想要编辑基因，首先就要有一把趁手的“剪刀”。目前，基因编辑所使用的“剪刀”主要是CRISPR-Cas9。但在面对较大蛋白成分时，CRISPR-Cas9就暴露出其自身的局限性。

　　

　　再生医学网获悉，最近，来自加利福尼亚大学伯克利分校创新基因组学研究所的研究人员发现了一种新型基因编辑工具——CasΦ，它是一种功能最小的CRISPR-Cas系统，由1?70 KD的CasΦ蛋白和一个CRISPR阵列组成，且仅在巨大噬菌体的基因组中编码，其体积是CRISPR-Cas 9的一半，这项研究成果发表在Science杂志上。

　　CasΦ（Cas12j）是巨大噬菌体分枝中编码的Cas蛋白家族，巨大噬菌体用它来诱使细菌抵抗自身而不是自身的病毒。它使用单个活性位点进行CRISPR RNA（crRNA）加工和crRNA指导的DNA切割，以靶向外来核酸。

　　研究人员首先要确定CasΦ是否能作为真正的CRISPR-Cas系统。他们发现，CasΦ在其天然环境中是一种功能性噬菌体蛋白和真正的CRISPR-Cas效应子，能够裂解crRNA互补的DNA。此外，这种单RNA系统比其他活性CRISPR-Cas系统紧凑得多。

　　接下来，研究小组需要了解CasΦ在体外对DNA的识别和裂解要求。结果表明，CasΦ的裂解活性仅在识别顺式DNA时才能观察到，而且只需要最低的PAM条件，这可能有利于更广泛的核酸检测。

　　最后，为了研究CasΦ是否能用于人类基因组编辑，研究人员在HEK293细胞中使用了与crRNA共表达的CasΦ进行了基因破坏测定。他们发现，CasΦ-2和CasΦ-3诱导了基因组整合增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因的定向破坏。其中，具有单个指导RNA的CasΦ-2能够编辑多达33％的细胞，这与先前报道的CRISPR-Cas9，CRISPR-Cas12a和CRISPR-CasX的水平相当。

　　其实，这并不是CasΦ的首次亮相。它最早是由这项研究的另一位主要作者——IGI的一名博士生Basem Al-Shayeb发现的，这项研究于今年2月12日发表在Nature上。当时，Al-Shayeb正在加州大学伯克利分校地球与行星科学系教授Jillian F. Banfield的实验室工作，他们认为，这种含有CasΦ的巨大噬菌体是现有巨大噬菌体的成员之一，并且存在于多种环境中。

　　最后，再生医学网认为，通过上述研究，证明了CasΦ作为基因编辑工具的强大潜力。相信随着CasΦ的后期应用，势必能够极大提升人类基因编辑的能力。当然，CasΦ的应用也将会扩大基因编辑的“工具箱”。