精準(zhǔn)調(diào)控CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)研究進(jìn)展

曹俊霞，王友亮，王征旭,3

精準(zhǔn)調(diào)控CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)研究進(jìn)展

曹俊霞1，王友亮2，王征旭1,3

1. 解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心生物治療中心，北京 100700 2. 軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院生物工程研究所，北京 100071 3. 解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心肝膽胰外科學(xué)部，北京 100853

基因編輯(gene editing)是一種能對(duì)細(xì)胞和生物體基因組一小段DNA進(jìn)行定點(diǎn)修飾或者刪除、插入的基因工程技術(shù)。基因編輯技術(shù)在疾病治療、基因功能調(diào)控、基因檢測、藥物研發(fā)和作物育種等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，但在應(yīng)用中也逐漸顯現(xiàn)出脫靶、基因毒性等副作用問題。CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)系統(tǒng)中核酸酶Cas9蛋白能通過與gRNA (guide RNA)結(jié)合特異性識(shí)別靶DNA并進(jìn)行酶切反應(yīng)，由于Cas9蛋白和gRNA在其自身活性、識(shí)別位點(diǎn)及結(jié)合能力等方面具有不同的特性，因此在應(yīng)用中可以通過對(duì)Cas9蛋白酶的活性以及與靶DNA在時(shí)間和空間上的結(jié)合進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，主要調(diào)控方法包括使用光、溫度和藥物等調(diào)節(jié)Cas9融合蛋白、抗CRISPR蛋白、核酸類和小分子類化合物抑制劑的使用等，從而能有效地防范基因編輯技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)和增強(qiáng)精準(zhǔn)調(diào)控基因編輯技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用性。本文就目前如何精準(zhǔn)調(diào)控基因編輯技術(shù)，尤其是精準(zhǔn)調(diào)控CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)的方法進(jìn)行了綜述，以期為人類疾病治療、作物育種、家畜遺傳改良和防范生物技術(shù)繆用等提供借鑒和研究思路。

基因編輯；基因編輯調(diào)控；抗CRISPR蛋白；小分子抑制劑

每年年底評(píng)選年度世界十大科學(xué)進(jìn)展，其中基因編輯技術(shù)分別于2012、2013和2015年3次登上年度十大科學(xué)突破，對(duì)此編輯部表示“前所未有”[1,2]。……