Nat Commun：利用 CRISPR/Cpf1 改进大豆油中的脂肪含量
在一项新的研究中，来自韩国基础科学研究所（Institute for Basic Science, IBS）基因组工程中心的研究人员利用新的 CRISPR-Cpf1 技术成功地对改变大豆油中的脂肪含量的两个基因进行编辑。CRISPR-Cpf1 是一种更为广泛使用的基因编辑工具 CRISPR-Cas9 的替代性方法。这种新的植物基因编辑方法对大豆和野生烟草基因进行编辑取得的结果于 2017 年 2 月 16 日在线发表在 Nature Communications 期刊上，论文标题为“CRISPR/Cpf1-mediated DNA-free plant genome editing”。
图片来自 Nature Communications doi:10.1038/ncomms14406
CRISPR-Cas9 是第三代基因编辑系统，已被广泛地用于全世界的生物学实验室中。它由酶 Cas9 和 CRISPR-RNA（crRNA）组成。Cas9 发挥着一种“基因剪刀”的作用。crRNA 引导这种“基因剪刀”在合适的位点对 DNA 进行编辑。
在此之前，IBS 研究人员利用 Cas9 的替代物 Cpf1 对人细胞中的 DNA 进行编辑。这次，他们努力对植物基因进行编辑，成功地将 CRISPR-Cpf1 复合物导入到植物细胞中。
IBS 研究人员设计 CRISPR-Cpf1 复合物对大豆中的两个 FAD2 基因进行切割。这两个基因是将油酸（一种脂肪酸）转化多不饱和亚油酸（另一种脂肪酸）的通路的一部分。通过让这两个 FAD2 基因发生突变，大豆种子中的油酸比例增加了，这导致更加健康的脂肪含量产生。
IBS 研究人员也证实 CRISPR-Cpf1 并不能够切割大豆基因组中的非靶标位点。这些结果证实 CRISPR-Cpf1 是一种高度有效的技术。再者，这种方法是 100% 的不含有 DNA（DNA-free）。它通过化学合成 crRNA 而无需导入外源 DNA。这消除了外源 DNA（用作 RNA 合成的模板）残留的风险。
IBS 研究人员也发现相比于 CRISPR-Cas9，CRISPR-Cpf1 具有至少三种益处：CRISPR-Cpf1 技术具有更短的 crRNA，因此能够化学合成这种 RNA；CRISPR-Cpf1 在靶基因上产生更大的序列删除（7 个碱基对），因而让这种基因完全失去作用；Cpf1 的切割类型可能有助优化基因编辑过程。
KIM Jin-Soo 教授解释道，“CRISPR-Cpf1 可能被用作一种新工具来开发有附加值的作物，比如一种新的大豆品种，具有下降的不饱和脂肪含量。”
参考文献：
Hyeran Kim, Sang-Tae Kim, Jahee Ryu et al. CRISPR/Cpf1-mediated DNA-free plant genome editing. Nature Communications, Published online:16 February 2017, doi:10.1038/ncomms14406.
来源：生物谷