基因編輯技術(shù)和原理

1、 BY- 基因編輯技術(shù)指能夠讓人類對目標(biāo)基因進(jìn)行“編輯”，實(shí)現(xiàn)對特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技術(shù)自問世以來，就有著其它基因編輯技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢，技術(shù)不斷改進(jìn)后，更被認(rèn)為能夠在活細(xì)胞中最有效、最便捷地“編輯”任何基因。 術(shù)語解讀 編輯 基因編輯技術(shù)指能夠讓人類對目標(biāo)基因進(jìn)行“編輯”，實(shí)現(xiàn)對特定DNA片段的敲除、加入等。 在過去幾年中, 以ZFN (zinc-finger nucleases)和TALEN (transcription activator-like effector nucleases)為代表的序列特異性核酸酶技術(shù)以其能夠高效率地進(jìn)行定點(diǎn)基因組編輯, 在

2、基礎(chǔ)研究、基因治療和遺傳改良等方面展示出了巨大的潛力。 而CRISPR/Cas9技術(shù)自問世以來，就有著其它基因編輯技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢，技術(shù)不斷改進(jìn)后，更被認(rèn)為能夠在活細(xì)胞中最有效、最便捷地“編輯”任何基因 應(yīng)用技術(shù) 編輯 這不是CRISPR/Cas9這項(xiàng)明星技術(shù)第一次得到人們的關(guān)注。在此之前，有著“豪華版”諾獎之稱的“2015年度生命科學(xué)突破獎”頒發(fā)給了發(fā)現(xiàn)基因組編輯工具“CRISPR/Cas9”的兩位美女科學(xué)家珍妮弗杜德娜和艾曼紐夏邦杰。二人更是獲得了2015年度化學(xué)領(lǐng)域的引文桂冠獎素有諾獎“風(fēng)向標(biāo)”之稱，曾被認(rèn)為是今年諾貝爾化學(xué)獎的最有力競爭者。 那CRISPR/Cas9到底是一項(xiàng)什么技術(shù)

3、，為何能夠獲得如此這般青睞，又何以在短短兩三年時間內(nèi)，發(fā)展成為生物學(xué)領(lǐng)域最炙手可熱的研究工具之一，并有近700篇相關(guān)論文發(fā)表？它將來又會如何影響到我們的生活？ CRISPR/Cas9是繼“鋅指核酸內(nèi)切酶（ZFN）”、“類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶（TALEN）”之后出現(xiàn)的第三代“基因組定點(diǎn)編輯技術(shù)”。與前兩代技術(shù)相比，其成本低、制作簡便、快捷高效的優(yōu)點(diǎn)，讓它迅速風(fēng)靡于世界各地的實(shí)驗(yàn)室，成為科研、醫(yī)療等領(lǐng)域的有效工具1 。 執(zhí)行手段 編輯 1）基因敲除：如果想使某個基因的功能喪失，可以在這個基因上產(chǎn)生DSB，非同源末端連接（NHEJ）修復(fù)的過程中往往會產(chǎn)生DNA的插入或刪除（indel），造成移碼突變，從而實(shí)現(xiàn)基因敲除。 2）特異突變引入：如果想把某個特異的突變引入到基因組上，需要通過同源重組來實(shí)現(xiàn)，這時候要提供一個含有特異突變同源模版。正常情況下同源重組效率非常低，而在這個位點(diǎn)產(chǎn)生DSB會極大的提高重組效率，從而實(shí)現(xiàn)特異突變的引入。 3）定點(diǎn)轉(zhuǎn)基因：與特異突變引入的原理一樣，在同源模版中間加入一個轉(zhuǎn)基因，這個轉(zhuǎn)基因在DSB修復(fù)過程中會被拷貝到基因組中，從而實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)轉(zhuǎn)基因。通過定點(diǎn)轉(zhuǎn)基因的方法可以把基因插入到人的基因