【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物，特别是涉及一种核酸酶和包含其的基因编辑系统及用途。
技术介绍
1、基因组编辑技术是指利用基因编辑机器，例如可编程的核酸酶(分子剪刀)，打断特定的基因序列，进而引入基因的插入、缺失或置换，实现对生物体基因组dna特定片段进行改造，从而达到对目标基因进行编辑的一种基因工程技术。
2、自crispr/cas(clustered regularly interspaced short palindromicrepeats)基因组编辑系统问世以来，由于其简便性和高效性，已经被广泛应用于生物学、医学、农业等各领域的基础与应用研究。cas核酸酶利用向导rna可在多种细胞的基因组特定靶点定位，对其进行切割从而产生dna双链断裂，然后利用细胞内源或外加的dna修复机制，例如同源重组和非同源重组末端连接的修复机制实现编辑。根据不同dna修复通路的激活，基因组编辑将会导致基因的失活或者突变的校正。通过融合失活的cas核酸酶与碱基脱氨酶或者逆转录酶，crispr/cas系统还可以进一步被改造成碱基编辑系统和先导编辑系统，广泛应用于生物学、农学研究以及疾病治疗。
3、目前广泛使用的crispr/cas基因组编辑系统主要为crispr/cas9和crispr/cas12a两种类型。在这两种类型的基因组编辑系统中，crispr效应蛋白核酸酶cas9和cas12a均是含有超过1000个氨基酸的大型蛋白，以其为核心开发的基因编辑器均具有较大的分子尺寸，难以被腺相关病毒等常用载体有效包装和递送，这导致crispr/cas
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种核酸酶和包含其的基因编辑系统及用途，用于解决现有技术中野生型ascas12f1核酸酶的基因编辑能力弱的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种突变型ascas12f1核酸酶，所述突变型ascas12f1核酸酶相对于野生型ascas12f1核酸酶包含第8位、第69位、第70位、第103位、第104位、第107位、第108位、第115位、第118位、第364位氨基酸中的一个或几个点突变；编码所述野生型ascas12f1核酸酶的核苷酸序列如seq id no.24所示。
3、优选地，所述点突变具有如下特征的一种或多种：
4、1.野生型ascas12f1核酸酶中第8位的谷氨酸e突变为精氨酸r；
5、2.野生型ascas12f1核酸酶中第69位的苏氨酸t突变为丝氨酸s；
6、3.野生型ascas12f1核酸酶中第70位的天冬酰胺n突变为谷氨酰胺q；
7、4.野生型ascas12f1核酸酶中第103位的赖氨酸k突变为精氨酸r；
8、5.野生型ascas12f1核酸酶中第104位的丙氨酸a突变为精氨酸r；
9、6.野生型ascas12f1核酸酶中第107位的赖氨酸k突变为精氨酸r；
10、7.野生型ascas12f1核酸酶中第108位的谷氨酸e突变为精氨酸r；
11、8.野生型ascas12f1核酸酶中第115位的丝氨酸s突变为精氨酸r；
12、9.野生型ascas12f1核酸酶中第118位的丝氨酸s突变为丙氨酸a；
13、10.野生型ascas12f1核酸酶中第364位的天冬氨酸d突变为精氨酸r。
14、本专利技术还提供一种分离的多核苷酸，所述多核苷酸包含前述突变型ascas12f1核酸酶的核苷酸序列。
15、本专利技术还提供一种核酸构建体，所述核酸构建体包含前述多核苷酸。
16、本专利技术还提供一种基因编辑系统，所述基因编辑系统包含前述突变型ascas12f1核酸酶和grna、前述多核苷酸和grna、或前述核酸构建体。
17、本专利技术还提供一种组合物，所述基因编辑系统包含前述突变型ascas12f1核酸酶、前述多核苷酸、前述核酸构建体或前述基因编辑系统。
18、本专利技术还提供一种体外的基因编辑方法，所述方法将靶基因与前述基因编辑系统接触，以编辑靶基因。
19、本专利技术还提供前述突变型ascas12f1核酸酶、前述多核苷酸、前述核酸构建体、前述基因编辑系统或前述组合物在离体细胞或无细胞环境中对靶基因进行基因编辑的用途。
20、本专利技术还提供一种遗传修饰的细胞，所述细胞通过前述突变型ascas12f1核酸酶、前述多核苷酸、前述核酸构建体、前述基因编辑系统或前述组合物对离体细胞进行了基因编辑实现遗传修饰。
21、本专利技术还提供前述突变型ascas12f1核酸酶在制备如下任一系统中的用途：
22、1.基于突变型ascas12f1核酸酶和碱基脱氨酶的单碱基编辑系统；
23、2.基于突变型ascas12f1核酸酶和逆转录酶的prime编辑系统；
24、3.基于突变型ascas12f1核酸酶和转录激活因子的转录激活系统；
25、4.基于突变型ascas12f1核酸酶和表观修饰系统的表观修饰系统；
26、5.基于失活的突变型ascas12f1核酸酶的转录抑制系统。
27、如上所述，本专利技术的一种核酸酶和包含其的基因编辑系统及用途，具有以下有益效果：
28、本专利技术中包含突变型ascas12f1核酸酶的基因编辑系统相比野生型系统，在哺乳动物细胞中138个靶位点的基因编辑效率均有明显提高。本专利技术进一步提高了极小型crispr/cas12f系统在细胞基因编辑中的编辑效率及适用性，可以实现细胞内的精准编辑基因编辑。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种突变型AsCas12f1核酸酶，其特征在于，所述突变型AsCas12f1核酸酶相对于野生型AsCas12f1核酸酶包含第8位、第69位、第70位、第103位、第104位、第107位、第108位、第115位、第118位、第364位氨基酸中的一个或几个点突变；编码所述野生型AsCas12f1核酸酶的核苷酸序列如SEQ ID No.24所示。
2.根据权利要求1所述的突变型AsCas12f1核酸酶，其特征在于，所述点突变具有如下特征的一种或多种：
3.根据权利要求2所述的突变型AsCas12f1核酸酶，其特征在于，所述点突变具有如下特征的一种或多种：
4.根据权利要求1所述的突变型AsCas12f1核酸酶，其特征在于，所述突变型AsCas12f1核酸酶包含如SEQ ID No.1-23任一所示的氨基酸序列。
5.一种分离的多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸包含编码权利要求1-3任一所述的突变型AsCas12f1核酸酶的核苷酸序列。
6.根据权利要求5所述的多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸包含编码如SEQ IDNo.1
7.一种核酸构建体，其特征在于，所述核酸构建体包含权利要求5-6任一所述的多核苷酸。
8.根据权利要求7所述的核酸构建体，其特征在于，所述核酸构建体还包含编码gRNA的核苷酸序列或调控元件；优选地，所述调控元件选自启动子、增强子、核定位信号或poly A结构。
9.一种基因编辑系统，其特征在于，所述基因编辑系统包含权利要求1-4任一所述的突变型AsCas12f1核酸酶和gRNA或编码gRNA的多核苷酸；或，包括权利要求5-6任一所述的多核苷酸和gRNA或编码gRNA的多核苷酸；或，包括权利要求7所述的核酸构建体和gRNA或编码gRNA的多核苷酸；或，包括权利要求8所述的核酸构建体。
10.根据权利要求8所述的基因编辑系统，其特征在于，所述基因编辑系统识别靶向序列上的PAM序列；优选地PAM序列为5’-TTR，其中R代表A或G。
11.一种组合物，其特征在于，所述组合物包含权利要求1-4任一所述的突变型AsCas12f1核酸酶、权利要求5-6任一所述的多核苷酸、权利要求7-8任一所述的核酸构建体或权利要求9-10任一所述的基因编辑系统，以及药学上接受的载体或辅料。
12.一种体外的基因编辑方法，其特征在于，所述方法将靶基因与权利要求8-9任一所述的基因编辑系统接触，以编辑靶基因。
13.权利要求1-4任一所述的突变型AsCas12f1核酸酶、权利要求5-6任一所属的多核苷酸、权利要求7-8任一所述的核酸构建体、权利要求9-10任一所述的基因编辑系统或权利要求11所述的组合物在离体细胞或无细胞环境中对靶基因进行基因编辑的用途。
14.一种遗传修饰的细胞，其特征在于，所述细胞通过权利要求1-4任一所述的突变型AsCas12f1核酸酶、权利要求5-6任一所述的多核苷酸、权利要求7-8任一所述的核酸构建体、权利要求9-10任一所述的基因编辑系统或权利要求11所述的组合物、权利要求12所述的基因编辑方法对离体细胞进行基因编辑实现遗传修饰后获得。
15.权利要求1-3任一所述的突变型AsCas12f1核酸酶在制备如下任一系统中的用途：
...【技术特征摘要】
1.一种突变型ascas12f1核酸酶，其特征在于，所述突变型ascas12f1核酸酶相对于野生型ascas12f1核酸酶包含第8位、第69位、第70位、第103位、第104位、第107位、第108位、第115位、第118位、第364位氨基酸中的一个或几个点突变；编码所述野生型ascas12f1核酸酶的核苷酸序列如seq id no.24所示。
2.根据权利要求1所述的突变型ascas12f1核酸酶，其特征在于，所述点突变具有如下特征的一种或多种：
3.根据权利要求2所述的突变型ascas12f1核酸酶，其特征在于，所述点突变具有如下特征的一种或多种：
4.根据权利要求1所述的突变型ascas12f1核酸酶，其特征在于，所述突变型ascas12f1核酸酶包含如seq id no.1-23任一所示的氨基酸序列。
5.一种分离的多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸包含编码权利要求1-3任一所述的突变型ascas12f1核酸酶的核苷酸序列。
6.根据权利要求5所述的多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸包含编码如seq idno.1-23任一所示氨基酸序列的核苷酸序列。
7.一种核酸构建体，其特征在于，所述核酸构建体包含权利要求5-6任一所述的多核苷酸。
8.根据权利要求7所述的核酸构建体，其特征在于，所述核酸构建体还包含编码grna的核苷酸序列或调控元件；优选地，所述调控元件选自启动子、增强子、核定位信号或poly a结构。
9.一种基因编辑系统，其特征在于，所述基因编辑系统包含权利要求1-4任一所述的突变型ascas12f1核酸酶和gr...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。