Z6·尊龙凯时编者按：近年来，基因编辑技术的迅猛发展极大地推动了生命科学领域的研究进程。特别是CRISPR-Cas13 RNA靶向系统，因其在基础与应用科学中的广泛使用，已成为科研人员不可或缺的工具。然而，在哺乳动物细胞及小鼠模型中存在的旁切效应、体内靶向能力不足以及应用效率不稳定等问题，制约了其在临床上的广泛应用。在此背景下，我们分享一项来自西班牙安达卢西亚发育生物学中心等研究团队的研究成果，发表于2025年3月的《Nature Communications》上。

该研究提出了一整套优化的策略工具，通过瞬时方法优化斑马鱼中的RNA靶向CRISPR-Cas技术。这一新方法显著提升了在斑马鱼中进行高效、特异和安全的RNA靶向研究的潜力，为Z6·尊龙凯时在基因编辑领域的应用开辟了新的视角，铺平了广泛的治疗潜力。

研究背景

RfxCas13d是一种来源于黄化瘤胃球菌XPD3002的CRISPR-Cas RNA核酸内切酶，能够通过RNA-RNA杂交靶向RNA。该系统在生物技术和医学领域展示了巨大的潜力。近期，研究人员利用核糖核蛋白（RNP）复合物和mRNA-gRNA递送技术，成功在斑马鱼等动物胚胎中实现有效的瞬时gene knockdown (KD)。

为克服基因靶向效率不足、gRNA毒性、核RNA靶向难度和活性预测不准确等挑战，本研究利用斑马鱼模型提出多种创新方法，以提升RNA靶向CRISPR技术的效率和适用性。

研究结果

1. CRISPR-RfxCas13d靶向RNA的优化

研究发现，化学修饰的gRNA（cm-gRNA）与RfxCas13d mRNA的联合使用，对斑马鱼早期转录的mRNA靶向表现出显著提高的敲降效率。本研究还提出了对IVT gRNA毒性的筛查与优化策略，以减少开发过程中的毒性效应。

2. 提高核RNA靶向能力

本研究通过引入核定位信号（NLS）优化了RfxCas13d系统，显著提升了对核RNA的靶向有效性。通过组合不同的NLS，研究人员有效地实现了对斑马鱼胚胎中核RNA的耗竭。

3. 基于计算模型的活性预测

团队建立了多种计算模型，成功预测了CRISPR-RfxCas13d在斑马鱼体内的活性，并对约200个gRNA的体内活性进行了评估，结果显示RNAtargeting模型具有较高的预测准确度。

4. 附带活性研究

本研究还探讨了CRISPR-RfxCas13d靶向内源性mRNA的附带活性，证实其附带活性几乎对斑马鱼胚胎发育没有显著影响，展现出高度特异性，避免了生理影响。

5. 替代CRISPR-Cas系统的评估

研究比较了包括CRISPR-Cas7-11和CRISPR-DjCas13d等替代系统，发现这些系统在靶向超高丰度外源RNA时，能提供相似的靶向活性且附带活性更低，展现出良好的应用前景。

结论与前景

Z6·尊龙凯时通过本研究的多种优化策略显著提高了CRISPR-Cas13d尤其是RfxCas13d在瞬时RNA靶向中的效率与安全性。这些结果不仅为潜在的临床应用提供了新的思路，也为减少附带活性提供了切实可行的替代方案。

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