时伟程

【摘 要】随着社会的进步和人们对美好社会需求的不断提高，基因编辑技术迅速发展，被广泛应用于生命科学领域。本文对基因编辑的三大技术方法进行简要介绍，同时对其在畜牧育种中的研究进行综述，并对未来基因编辑技术进行展望，以期为进一步研究基因编辑技术提供理论依据。

【关键词】基因编辑技术；畜牧育种

基因编辑（Gene Editing）技术是指一种对目的基因或转录产物进行插入、敲除和定点突变等定点精确修饰的生物技术。该技术主要利用人工核酸酶实现对基因组上特定DNA片段的敲除、敲入或修饰。目前主要有三大基因编辑技术，锌指核酸酶（ZFNs）技术，类转录激活因子效应物核酸酶（TALEN）技术和CRISPR/Cas9技术。近年来，这三大技术在畜牧育种中应用广泛，在动物性状改良方面起到了巨大作用。

一、锌指核酸酶（ZFNs）技术

锌指核酸酶（zinc finger nucleases， ZFNs）是第一代人工核酸内切酶，由锌指蛋白（zinc finger proteins， ZFPs）的DNA识别结构与非特异性 FokI 核酸内切酶融合而成。ZFPs组成的 DNA 识别域包含至少三个Cys2His2锌指蛋白可与目的基因位点结合，而FokI 是一种核酸内切酶发挥“剪刀”的功能，对目的基因进行剪切，由此达到基因编辑的。ZFPs 作为一类特殊的转录调控因子，在生物体的细胞分化、胚胎发育以及基因表达调控等多个方面发挥重要作用。

在动物活体细胞中，Bibikova等首次利用ZFN技术在非洲爪蟾卵母细胞中实现了基因打靶，从此， ZFNs技术开始被广泛应用于多种哺乳动物的基因编辑中。2011年，Hauschild 等将 ZFNs基因组编辑技术应用于猪，利用基因打靶获得了α-1，3-半乳糖基因敲除猪，为器官移植技术提供了新的思路。……