LbCas12a, có nguồn gốc từ vi khuẩn Lachnospiraceae ND2006, là một protein liên quan đến CRISPR thuộc hệ thống CRISPR-Cas loại 2, loại V. Endonuclease này, trước đây được gọi là LbCpf1, được công nhận vì khả năng nhắm mục tiêu DNA có hướng dẫn RNA, đã được đặc trưng thực nghiệm vào năm 2015. Nó thể hiện cả sự phân cắt cụ thể theo trình tự của DNA sợi đôi và sự phân cắt bừa bãi của DNA sợi đơn tại một vị trí hoạt động duy nhất trong miền RuvC của nó

Các tính năng chính của LbCas12a

• Cấu trúc và chức năng: LbCas12a bao gồm khoảng 1300 đến 1500 axit amin và có cấu trúc hai thùy bao gồm thùy nhận dạng xoắn ốc α và thùy nuclease. Thùy nuclease bao gồm miền RuvC chịu trách nhiệm về hoạt động endonuclease của nó
• Nhận dạng PAM: Mô típ liền kề protospacer (PAM) cần thiết cho LbCas12a thường là “TTTV” (trong đó V đại diện cho A, C hoặc G). Các biến thể của LbCas12a đã được thiết kế để mở rộng độ đặc hiệu của PAM, cho phép nhận dạng các trình tự PAM khác nhau cho các ứng dụng chỉnh sửa bộ gen nâng cao
• Độ nhạy nhiệt độ: So với các ortholog Cas12a khác như AsCas12a, LbCas12a thể hiện hoạt động cao hơn ở nhiệt độ thấp hơn (22 ° C đến 37 ° C), phù hợp với các điều kiện thí nghiệm khác nhau
• Ứng dụng trong chỉnh sửa bộ gen: LbCas12a đã được sử dụng trong các sinh vật đa dạng, bao gồm thực vật và tế bào người, thể hiện tính linh hoạt của nó trong kỹ thuật bộ gen. Ví dụ, nó đã được sử dụng thành công trong việc sửa đổi bộ gen cam quýt và đạt được tần suất đột biến cao ở thực vật không có mạch như Physcomitrella patens
• Cơ chế điều hòa: Nghiên cứu đã xác định được các chất ức chế như AcrVA4 có thể ngăn chặn hoạt động của LbCas12a ở nhiều giai đoạn của con đường CRISPR-Cas, làm nổi bật tiềm năng phát triển các công cụ điều chỉnh để chỉnh sửa bộ gen

Tóm lại, LbCas12a nổi bật như một công cụ mạnh mẽ trong hộp công cụ CRISPR do các đặc tính độc đáo và khả năng ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật di truyền trên các hệ thống sinh học khác nhau.