โปรตีนFanzor (Fz) เป็นเอนโดนิวคลีเอสDNAที่นำทางด้วยRNA ใน ยูคา ริโอ ตซึ่งหมายความว่าเป็นเอนไซม์ตัด DNA ชนิดหนึ่งที่ใช้ RNA ในการกำหนดเป้าหมายยีนที่สนใจ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}ในแบคทีเรีย ระบบ เอนโดนิวคลีเอสDNAที่นำทางด้วยRNAเช่นระบบ CRISPR/Casทำหน้าที่เป็นระบบภูมิคุ้มกันเพื่อป้องกันการติดเชื้อโดยการตัดสารพันธุกรรมของไวรัส^{[ 4 ]}ปัจจุบัน การตัด DNA ที่เกิดจาก CRISPR / Cas9มีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในการวิจัยทางชีววิทยาและมีศักยภาพทางการแพทย์ที่กว้างขวางใน การแก้ไขยีน ของมนุษย์^{[ 4 ]}

Fanzor เป็นส่วนหนึ่งของระบบ OMEGA ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 4 ]}ในเชิงวิวัฒนาการ มันมีบรรพบุรุษร่วมกันคือ OMEGA TnpB กับระบบCRISPR / Cas12 ^{[ 1 ] [ 5 ]}เนื่องจากการมีบรรพบุรุษร่วมกันระหว่างระบบ OMEGA และระบบ CRISPR โครงสร้างโปรตีนและฟังก์ชันการตัด DNA ของ Fanzor และCas12จึงยังคงได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นส่วนใหญ่^{[ 1 ] [ 6 ]}เมื่อรวมกับการมีอยู่ของ Fanzor อย่างแพร่หลายในจีโนม ที่หลากหลาย ของสิ่ง มีชีวิตยูคา ริโอตชนิด ต่างๆ ^{[ 6 ]}สิ่งนี้ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่ OMEGA Fanzor จะเป็นทางเลือกแทนระบบ CRISPR/Casที่มีประสิทธิภาพและความเข้ากันได้ดีกว่าในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตที่ซับซ้อนอื่นๆเช่น สัตว์เลี้ยง ลูก ด้วย นม

เนื่องจากมี ต้นกำเนิดจากยู คาริโอตระบบ OMEGA Fanzor อาจมีข้อดีบางประการเหนือกว่าตัวแก้ไขยีน CRISPR/Cas ที่ ได้รับการศึกษามาดีกว่า ในแง่ของการประยุกต์ใช้ในการแก้ไขจีโนมมนุษย์^{[ 1 ]}ในระบบ CRISPR/Cas9 โปรตีน Cas9จะถูกนำทางโดยguide RNA (gRNA) และprotospacer adjacent motif (PAM) สำหรับการตัด DNA ที่น่าสนใจคือ ยีน Fanzor ในเชื้อราในดินS. punctatus ^{[ 1 ] [ 5 ]}ยังมีลำดับที่ไม่เข้ารหัสที่เรียกว่าωRNAคล้ายกับ CRISPR/Cas9 โปรตีน Fanzor แสดงให้เห็นว่าสามารถตัด DNA ในหลอดทดลองภายใต้การนำทางของωRNAและ target-adjacent motif (TAM) ^{[ 1 ]}

ตามที่แสดงในแผนภาพ การตัด DNA ของ Cas9 ได้รับคำสั่งจาก gRNA และลำดับ PAM "NGG" ^{[ 7 ]}บน DNA เป้าหมาย โดยที่ N สามารถเป็นส่วนประกอบ DNA สี่ส่วนใดก็ได้ (A, G, C หรือ T) ในทำนองเดียวกัน การตัด DNA ของ Fanzor ได้รับคำสั่งจาก ωRNA และลำดับ TAM "CATA" บน DNA เป้าหมาย1 ไม่ใช่การแสดงขนาดและโครงสร้างของ RNA และโปรตีนอย่างแม่นยำ

ในเซลล์มนุษย์ โปรตีน Fanzor ของSpizellomyces punctatusได้รับการทดสอบและแสดงให้เห็นว่าสามารถตัด DNA ได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของมันต่ำกว่าเมื่อเทียบกับระบบ CRISPR/Cas12a ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด^{[ 1 ]}โดยการดัดแปลงและปรับแต่งωRNAและลำดับกรดอะมิโน ได้มีการสร้างโปรตีน Fanzor เวอร์ชันที่สองของS. punctatusที่มีประสิทธิภาพในการตัดที่ดีขึ้น ซึ่งเทียบได้กับระบบ CRISPR/Cas12a ^{[ 1 ]}สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่า ด้วยการดัดแปลงที่ดีขึ้นและการวิจัยเพิ่มเติม OMEGA Fanzor มีศักยภาพที่จะเทียบเท่ากับระบบ CRISPR ในการแก้ไขจีโนมมนุษย์ในอนาคต

การศึกษาสรุปว่า Fanzor มีศักยภาพสูงในการแก้ไขจีโนมมนุษย์อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 1 ] [ 6 ]}โดยมีโอกาสสูงที่จะไม่ถูกระบบภูมิคุ้มกันโจมตี^{[ 6 ]}ตัวอย่างเช่น Fanzor สามารถนำมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง แบบเฉพาะบุคคล โดย เซลล์ Tของผู้ป่วยเองซึ่งเป็นเซลล์สำคัญของระบบภูมิคุ้มกันที่รู้จักและต่อสู้กับเชื้อโรค แปลกปลอม จะได้รับการแก้ไขเพื่อให้สามารถจดจำและทำลายเซลล์มะเร็งได้^{[ 2 ] [ 8 ]}ในด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู Fanzorให้ความหวังในการประยุกต์ใช้ในการบำบัดด้วยสเต็มเซลล์เพื่อรักษาโรคต่างๆ ที่มีต้นกำเนิดทางพันธุกรรม เช่นโรคเบาหวานชนิดที่ 1หรือโรคทางระบบประสาทเสื่อม^{[ 2 ]}

นอกจากนี้ Fanzor ยังอาจถูกนำมาใช้สำหรับการแก้ไขจีโนมในไข่และอสุจิ^{[ 2 ]}เพื่อป้องกันโรคและรักษาภาวะมีบุตรยากอย่างไรก็ตาม การแทรกแซงในดีเอ็นเอของเซลล์ดังกล่าวมีความเสี่ยงและต้องปฏิบัติตามแนวทางจริยธรรม อย่าง เคร่งครัด^{[ 9 ]}

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของ Fanzor เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ CRISPR/Cas9 คือขนาดที่เล็ก ดังนั้นจึงสามารถส่งได้ด้วยเวกเตอร์ไวรัสซึ่งเป็นร่างกายที่ตายแล้วของไวรัสที่ได้รับการดัดแปลงทางวิศวกรรมเพื่อส่งสารพันธุกรรมได้อย่างปลอดภัย เช่นอะเดโนไวรัส [ ^{4 ] อะ}เดโนไวรัสมักใช้ในทางการแพทย์ เช่น การส่งยีนหรือวัคซีน^{[ 10 ]}ซึ่งไม่ก่อให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันภายในร่างกายมนุษย์^{[ 4 ]}

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยเตือนว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแก้ไข^{[ 1 ] [ 6 ]}และความแม่นยำ^{[ 1 ]}

นอกจากการประยุกต์ใช้ในเซลล์มนุษย์แล้ว Fanzor ยังเป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพสำหรับการแก้ไขจีโนมเฉพาะในพืช เนื่องจากข้อดีที่กล่าวมาข้างต้นของโปรตีนที่มีขนาดเล็ก^{[ 2 ]}ด้วยเหตุนี้ปริมาณสารอาหารความต้านทานต่อโรค และความสามารถในการซื้อพืชผลจึงสามารถปรับปรุงได้^{[ 11 ]}ยิ่งไปกว่านั้น ในส่วนที่เกี่ยวกับความท้าทายในปัจจุบันและที่กำลังจะเกิดขึ้นอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศพืชผลสามารถปรับตัวให้ทนต่อปัจจัยความเครียดได้ดีขึ้น เช่นภัยแล้งความเค็มและอุณหภูมิที่สูงขึ้น^{[ 12 ]}