CRISPR-Casシステムのトランス切断活性は、多様な分野にわたって幅広い可能性を秘めているが、利用可能な制御戦略が主に一方向であるため、正確な時空間制御は依然として困難である。华中科技大学同济医学院を主とする中国の研究チームは今回、トーホールドを介した鎖置換（toehold-mediated strand displacement: TMSD）と光制御解離 (photocontrolled dissociation)を利用した、CRISPR-Cas12aトランス切断活性の双方向かつ複数ラウンドの調節戦略を実装した。
この戦略により、オン状態とオフ状態間の動的な遷移が可能になる [Figure 1引用右下図参照]。
この戦略により、オン状態とオフ状態間の動的な遷移が可能になる [Figure 1引用右下図参照]。 Cas12aのトランス切断活性はアクチベーターによって活性化され、光感受性ブロッカーによって阻害され、紫外線によって再活性化される。さらに、このシステムをDNA暗号化と統合し、暗号セキュリティを強化する階層的な時間認証システムを確立した [論文Figure 5 参照]。
この戦略は複数ラウンドの調節をサポートし、オン状態で複数サイクル後に95.4%の活性回復を達成し、オフ状態では12.4%に抑制された。
こうした精密な制御戦略は、CRISPR ベースのアプリケーションにおける時空間制御のための多目的ツールを提供し、高度な遺伝子編集、診断、バイオエンジニアリングに貢献する。
[出典] "Photocontrolled dissociation and toehold-mediated strand displacement-based synergistic regulation of CRISPR-Cas12a" Wu JN [..] Dai J, Wu T. Nucleic Acids Res. 2-25-11-08. https://doi.org/10.1093/nar/gkaf1178 [所属] Tongji Medical College/Huazhong University of Science and Technology, China University of Geosciences
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