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CRISPR-Cas12a系统主要用于核基因组编辑，其作用机制是通过RNA引导切割靶DNA。鉴于线粒体DNA（mtDNA）在细胞中的高拷贝数以及mtDNA突变所具有的致病潜力，开发能够选择性清除突变型mtDNA而不影响野生型分子的技术受到了广泛关注。我们提出利用AsCas12a及其较短的CRISPR RNA（crRNA），凭借其已被证实能够靶向进入人类线粒体的能力，实现对突变型mtDNA的选择性切割。在本研究中，我们在体外及活的人类细胞中评估了AsCas12a及多种工程化crRNA区分野生型与突变型mtDNA的潜力。通过探究经化学合成的全长及分裂型crRNA及其多种修饰形式，我们鉴定出能够靶向特定突变型mtDNA的crRNA。我们证实，镁离子浓度会显著影响crRNA区分点突变的能力。最后，我们表明，与胞嘧啶碱基编辑器融合的AsCas12a能够被定位至线粒体，并在人类细胞中介导低水平但具有显著特异性的mtDNA碱基编辑。我们的研究表明，AsCas12a有望成为靶向清除或编辑突变型mtDNA的有效工具。
用于通过 CRISPR-Cas12a 精确靶向人线粒体 DNA 点突变的改造型 crRNA 变体 | bioRxiv
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用于通过 CRISPR-Cas12a 精确靶向人线粒体 DNA 点突变的改造型 crRNA 变体
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Nina Entelis
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.09.750411
Nikita Shebanov 1 UMR7156“分子遗传学、基因组学、微生物学”，法国国家科学研究中心（CNRS），斯特拉斯堡大学，法国斯特拉斯堡，67000；
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CRISPR-Cas12a 系统主要用于核基因组编辑，其作用机制是通过 RNA 引导切割靶 DNA。鉴于细胞中线粒体 DNA（mtDNA）具有较高的拷贝数，且 mtDNA 突变可能具有致病性，因此，人们对开发能够选择性清除突变型 mtDNA、同时不影响野生型分子的技术产生了浓厚兴趣。我们提出采用 AsCas12a——一种具有较短 CRISPR RNA（crRNA），且已被证实能够靶向递送至人线粒体中的 Cas12a 蛋白——对突变型 mtDNA 实施选择性切割。在本研究中，我们在体外和活的人细胞中评估了 AsCas12a 及多种工程化 crRNA 区分野生型与突变型 mtDNA 的潜力。通过研究带有不同修饰的化学合成全长 crRNA 和分体式 crRNA，我们鉴定出了能够靶向特定突变型 mtDNA 的 crRNA。我们证明，镁离子浓度会显著影响 crRNA 区分点突变的能力。最后，我们显示，与胞嘧啶碱基编辑器融合的 AsCas12a 能够被靶向递送至线粒体，并在人细胞中介导低水平但具有显著特异性的 mtDNA 碱基编辑。本研究表明，AsCas12a 有望成为选择性清除或编辑突变型 mtDNA 的工具。
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发布于 2026 年 9 月 13 日。
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Nina Entelis
bioRxiv
2026.09.09.750411；
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https://doi.org/10.64898/2026.09.09.750411
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2026.09.09.750411；
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https://doi.org/10.64898/2026.09.09.750411
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.09.750411v1?rss=1
🏷️ CRISPR-Cas12a 线粒体DNA编辑 点突变靶向 工程化crRNA 碱基编辑 线粒体遗传病