Adv.Sci ¦通过整合CRISPR/Cas12a系统的DNA相互作用特征促进crRNA设计

本文研究了CRISPR/Cas12a系统中crRNA的设计优化问题。传统方法依赖实验筛选crRNA，效率低且成本高，现有计算工具仅基于序列特征预测活性，精度有限。作者提出了一种结合分子动力学模拟和神经网络建模的新方法，通过分析Cas12a/crRNA-DNA复合物的分子相互作用特征（如结合自由能、氢键等），构建了IntermediateNN和ActivityNN两个神经网络模型，分别用于快速分析分子相互作用特征和预测反式切割活性。研究发现G/C碱基和PAM序列的互补区对系统稳定性至关重要，并识别了影响活性的关键序列特征。最终建立的计算框架显著提高了预测准确性，为crRNA设计和快速核酸诊断应用提供了可靠工具。