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哈佛大学的化学生物学家David Liu领导的研究团队设计出一种称为 xCas9新酶 ，可更多更有效地修改基因组中的位点，进而提高CRISPR-Cas9的效用，同时还可降低脱靶风险。这项研究结果以《Evolved Cas9 variants with broad PAM compatibility and high DNA specificity》为题发表在2月28日的《Nature》上。

CRISPR靶向特异性是由两部分决定的，一部分是 RNA嵌合体和靶DNA之间的碱基配对能力 ，另一部分是 Cas9蛋白对靶DNA的3'末端发现的被称为protospacer adjacent motif（PAM）的DNA序列上的识别能力 。

PAM通常由NGG三个碱基构成（N为任意碱基）。

病毒入侵时，Cas1和Cas2编码的蛋白将扫描这段外源DNA，并识别出PAM区域，然后将临近PAM的DNA序列作为候选的原间隔序列。

随后，Cas1/2蛋白复合物将原间隔序列从外源DNA中剪切下来，并在其他酶的协助下将原间隔序列插入临近CRISPR序列前导区的下游。不同的Cas9的识别能力不同。

目前，最常用的实验Cas9是从化脓性链球菌中分离而来，称为 spCas9 ，其在具有32亿个碱基对的人基因组中， 大约仅能正确识别其中的1/16序列 。这就是CRISPR-Cas9技术的真正局限性。

Liu及其研究团队对spCas9稍加改动，迫使spCas9在实验室中迅速扩增，积累突变，再识别各种PAM序列并对临近的DNA进行切割。他们最终获得了xCas9，其可更广泛地识别不同的PAM， 从而使得Cas9的识别能力增加了至少4倍 。