• 综述 •
光控CRISPR基因编辑技术的研究进展
中华医学遗传学杂志, 2022,39(9)
: 1025-1029. DOI: 10.3760/cma.j.cn51137420211027-00851
摘要
自CRISPR/Cas9问世以来，基因编辑技术愈发受到关注，尤其是核酸酶仅由单一蛋白组成的Ⅱ类系统，其功能蛋白包括Ⅱ型Cas9、Ⅴ型Cas12和Ⅵ型Cas13等，可以精准编辑基因组DNA或RNA。失活型CRISPR/Cas9突变体还能够将转录因子、表观遗传因子或碱基修饰酶等效应元件特异性地募集至目标基因位点发挥功能。此外，光遗传学技术能够从时间和空间水平精确地控制生物反应。结合CRISPR和光遗传学技术可实现细胞和动物体内的动态化时空特异性基因编辑，在生物学和医学领域发挥巨大的应用潜力。本文综述了光控CRISPR系统的研究进展，介绍其设计方法和应用策略，讨论其局限性，为这一新兴领域的发展提供参考。
引用本文:
赵杰,
曹树明,
张杨,
等.
光控CRISPR基因编辑技术的研究进展
[J]
. 中华医学遗传学杂志, 2022, 39(9)
: 1025-1029.
DOI: 10.3760/cma.j.cn51137420211027-00851.
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2012年，Charpentier和Doudna团队[1]证明，CRISPR/Cas9是一种RNA引导的DNA核酸内切酶。随后，张锋实验室[2]和Church团队[3]报道CRISPR/Cas9能够编辑人类基因组DNA。自此，CRISPR/Cas9基因编辑技术呈井喷式发展。与传统的TALEN和ZNF技术相比，CRISPR的主要优势为操作简单且功能强大。其仅由核酸酶和向导RNA两个组件构成，后者将根据碱基互补配对原则将核酸酶募集至基因组的特定位点切割DNA，从而触发两种DNA修复途径——非同源末端连接和同源定向修复。前者细胞在染色体断裂点周围随机插入或删除单个或多个碱基，之后连接末端，而后者可利用外源性DNA模板修复断裂的染色体，从而实现精准的基因编辑[4]。此外，有研究发现Cas13家族可进行RNA的敲低或编辑[5,6]。
