CRISPR-Cas12aおよびCas13aベースのバイオセンサーは分子診断を急速に発展させてきました。これらのプラットフォームの中核を成すのは、CRISPR RNA（crRNA）であり、標的認識、ヌクレアーゼ活性化、およびコラテラル切断の効率を制御します。
寧波大学のDanting Yang准教授が率いる研究チームは、近年発表されてきたcrRNA改変を対象とするレビューは、個々のCas12aシステムに焦点を当てているか、統一的な分子設計フレームワークを確立することなく改変手法を断片的に分類しているに過ぎず、crRNAの配列組成、構造組織、化学修飾がCRISPRバイオセンシング性能をどのように総合的に制御するのかについてのメカニズム的知見が十分に統合されていないと判断しました。そこで、体系的な設計観点を確立することで、実際の臨床現場およびフィールドアプリケーションに適した高性能CRISPRベースの分子診断プラットフォームの合理的な開発のための概念的な指針を提供することを目的として、このレビューを用意しました。
研究チームはまず、既存の手法を、(i) 配列レベルの最適化、構造工学、化学修飾を含む分子工学、(ii) バイオインフォマティクスおよびAI支援設計、および（iii）組み合わせ型およびモジュール型アーキテクチャ、にわたって階層的な分子設計フレームワークに整理しています。
その上で、各戦略について、その根底にある分子メカニズム、分析上の利点、およびCRISPRベースの診断における代表的な応用例について考察しています。
最後に、crRNAの安定性、特異性、および拡張性に関連する残された課題を明らかにし、次世代のプログラマブルCRISPRバイオセンサーの将来的な可能性について概説しています。
[出典]
"Engineering crRNA for CRISPR–Cas12a‐ and Cas13a‐based biosensing: molecular design principles and emerging architectures" Yingyu Wu (1), Shuyu Zhou (1) [..] Danting Yang (1). Trends Anal Chem 2026-05-13. https://doi.org/10.1016/j.trac.2026.118893
[著者所属機関]
School of Public Health, Zhejiang Provincial Key Laboratory of Pathological and Physiological Technology, NBU Health Science Center, Ningbo University, Ningbo, 315000, China
Graduate School of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering, University of New South Wales, Sydney, 2052, Australia
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