郭晓强

基因编辑从传统的基因打靶，到改进的嵌合核酸酶技术，再到最新的RNA或DNA指导的核酸酶技术，取得了快速发展，为生命科学研究和临床应用提供了简捷有效的操作工具。其应用潜力巨大，但仍须解决脱靶等相关技术问题。

DNA是遗传信息载体，基因是一段具特定生物学功能的DNA片段，决定生物体生老病死等各种生命过程。基因编辑（gene editing）指根据科研或临床实际需要对目的基因（亦称靶DNA）进行插入、移除或替换等精确遗传操作，从而达到预定目的（引入或修复突变）之过程。鉴于基因在正常发育和疾病发生中的重要性，这项研究的意义不言而喻。而要完成基因编辑，工具必不可少，多种核酸内切酶的发现为各种技术的发明提供了可靠保证。在此基础上基因编辑技术经历了多阶段的发展过程并显示了多方面的应用前景。

限制性内切酶的发现与应用

故事要从1950年代讲起。1952年，意大利裔美国微生物学家卢里亚（S.E.Luria，1969年诺贝尔生理学或医学奖获得者）发现了细菌限制一修饰现象。同一种噬菌体对不同菌株具有不同的感染力，如极易感染大肠杆菌C菌株的入噬菌体对K菌株感染力仅是对C菌株的千分之一，因此将大肠杆菌K菌株抵抗入噬菌体感染称为“宿主控制的噬菌体限制”，但对这种现象的机制缺乏了解。

1962年，瑞士科学家阿尔伯（W.Arber）提出解释细菌修饰一限制机制的假说。他推测细菌内存在两类酶，一类为核酸内切酶，可特异识别噬菌体DNA并进行剪切，从而限制入侵；……