2026年，Nature Biotechnology 发表了题为 DNA-guided CRISPR/Cas12 for cellular RNA targeting 的研究论文，报道了一种名为 ΨDNA（pseudo-guide DNA）的新型CRISPR技术。该研究开发了一种基于DNA的引导分子体系，使Cas12核酸酶能够实现对RNA的靶向识别与调控，从而突破了CRISPR系统对RNA引导分子的传统依赖。

通过工程化设计，研究人员构建了一种能够模拟crRNA scaffold结构的DNA分子（ΨDNA），使其以反向构型与Cas12蛋白结合并识别目标RNA。在该体系中，ΨDNA可引导Cas12在识别RNA后触发ssDNA反式切割活性（用于检测），同时还可在细胞内实现对RNA的调控功能。

CRISPR-Cas系统自被发现以来，已被广泛用于DNA与RNA编辑，并在分子诊断等领域得到快速发展。其中，crRNA作为关键引导分子，由重复序列和间隔序列组成，其支架区通常形成稳定的茎环结构，对于Cas蛋白的结合和活化至关重要。然而，尽管crRNA已被广泛工程化优化，其应用仍受到RNA合成成本高、制备复杂及稳定性较差等因素的限制。

研究团队首先发现，在特定Cas12系统（如AsCas12a和Cas12i1）中，即使缺失完整crRNA scaffold，仍可在一定条件下保留活性。基于这一发现，作者进一步设计了DNA引导分子，并在其3′端引入DNA“handle”以模拟天然crRNA结构，从而形成ΨDNA。实验表明，该结构显著增强了Cas12的活性，并实现了对RNA靶标的高效识别。

在检测应用中，ΨDNA–Cas12体系可实现对多种RNA分子的高灵敏检测，包括病毒RNA（如HCV、Dengue和Zika）。在临床HCV样本检测中，该体系实现了100%检测准确率，显示出良好的分子诊断潜力。

在细胞内功能方面，ΨDNA-Cas12体系能够在多种人类细胞系中实现对内源RNA的高效调控，敲低效率可达70-95%。机制研究表明，该系统并不依赖RNA直接切割，而是通过诱导核糖体停滞（ribosome stalling）及相关内源降解通路（如no-go decay）实现RNA下调。

ΨDNA-Cas12介导内源RNA敲低

与传统RNA靶向系统相比，该体系不具备RNA cis或trans切割活性，从而显著降低转录组层面的非特异性扰动。转录组测序结果显示，其脱靶效应较Cas13系统降低约2-7倍，并表现出更低的细胞毒性。

进一步地，研究团队展示了ΨDNA平台的高度可扩展性。通过与不同功能蛋白融合，该体系可实现多种RNA调控模式。例如，融合RNase H可增强RNA降解效率，而融合METTL3则可实现RNA位点特异性的m6A修饰。此外，通过共递送crRNA与ΨDNA，可在同一系统中实现DNA编辑与RNA调控的双重功能，并支持多基因并行靶向，展现出在功能基因组学和合成生物学中的广泛应用潜力。

综上所述，ΨDNA向导分子构建了一种低成本、高效且可扩展的CRISPR平台。该系统以稳定易合成的DNA替代传统guide RNA，在实现RNA检测的同时，在细胞内实现了无RNA反式切割活性的特异RNA调控，并表现出低脱靶率和高特异性。这一策略为CRISPR系统在复杂生物体系中的安全应用提供了新的实现路径，有望推动RNA疾病治疗、分子诊断及表观转录组调控等领域的发展。

本研究由美国佛罗里达大学（University of Florida）完成，Carlos Orosco、黄博宇博士和CasNx LLC的Santosh R. Rananaware博士为共同第一作者，Piyush K. Jain教授为通讯作者。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s41587-026-03129-w