Cas12a

Cas12a — это РНК-управляемая ДНК-нуклеаза класса V, входящая в систему CRISPR-ассоциированных белков. Данный белок встречается в бактериях и археях и участвует в приобретённом иммунитете против мобильных генетических элементов. Cas12a способен распознавать и разрезать целевую ДНК-последовательность, комплементарную направляющей РНК (crRNA), без необходимости в дополнительной транскрибируемой последовательности PAM, характерной для Cas9. Белок Cas12a расщепляет двухцепочечную ДНК с образованием прилипающих концов, что отличает его от Cas9, формирующего тупые концы. Помимо своей основной нуклеазной активности, Cas12a проявляет коллаптирующую транс-нуклеазную активность, расщепляя одноцепочечные ДНК-субстраты после активации. Эта особенность делает Cas12a перспективным инструментом для диагностических приложений, включая детекцию нуклеиновых кислот. Cas12a характеризуется меньшим размером по сравнению с Cas9, что упрощает его доставку в клетки с помощью вирусных векторов. Белок широко используется в геномном редактировании благодаря высокой специфичности и простоте настройки системы. Некоторые варианты Cas12a, такие как LbCas12a и AsCas12a, наиболее часто применяются в исследовательских целях. Cas12a обладает меньшей частотой побочных эффектов в виде офф-таргетных разрезов по сравнению с некоторыми модификациями Cas9. Активность Cas12a зависит от ионов магния и оптимальна в физиологических условиях in vitro. Его структура включает RuvC-домен, ответственный за нуклеазную активность, и область, взаимодействующую с crRNA. Cas12a сохраняет функциональность при более низких температурах, что расширяет спектр его применения. Исследования продолжаются для оптимизации его специфичности, эффективности и диапазона распознавания PAM-сайтов. Cas12a остаётся одним из ключевых инструментов в современных технологиях редактирования генома.