基于CRISPR/Cas系统的DNA碱基编辑技术及其在生物医学和农业中的应用

• 全文链接
• 请求原文

作   者：

余传照;  莫健新;  赵鑫;  李国玲;  张献伟; 

作者机构：

华南农业大学动物科学学院国家生猪种业工程技术研究中心;  温氏食品集团股份有限公司; 

关键词：

胞嘧啶碱基编辑器;  碱基编辑;  Prime编辑器;  腺嘌呤碱基编辑器;  CRISPR/Cas; 

期刊名称：

生物工程学报

i s s n：

1000-3061

年卷期：

2021 年 009 期

页   码：

3071-3087

摘   要：

近年来,基于成簇的规律间隔短回文重复序列及其相关系统（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein,CRISPR/Cas）的基因编辑技术飞速发展,该系统可以利用同源定向重组（Homology directed repair,HDR）来完成其介导的精准编辑,但效率极低,限制了其在农业和生物医学等领域上的推广应用。基于CRISPR/Cas系统的DNA碱基编辑技术作为一种新兴的基因组编辑技术,能在不产生双链断裂的情况下实现碱基的定向突变,相对于CRISPR/Cas介导的HDR编辑具有更高的编辑效率和特异性。目前,已开发出了可将C碱基突变为T碱基的胞嘧啶碱基编辑器（Cytidine base editors,CBE）,将A碱基突变为G碱基的腺嘌呤碱基编辑器（Adenine base editors,ABE）,以及可实现碱基任意变换和小片段精准插入和缺失的Prime编辑器（Prime editors,PE）。另外,能实现C到G颠换的糖基化酶碱基编辑器（Glycosylase base editors,GBE）以及能同时编辑A和C两种底物的双碱基编辑器也已被开发出来。文中主要综述了几种DNA碱基编辑器的开发历程、研究进展及各自优点和局限性;介绍了DNA碱基编辑技术在生物医学以及农业中的成功应用案例,以期为DNA碱基编辑器的进一步优化和选择应用提供借鉴。