刘梓航, 蔡祥胜, 杨翌, 孙筱放, 谢英俊△

1广州医科大学附属第三医院妇产科研究所、广东省产科重大疾病重点实验室、广东省普通高校生殖与遗传重点实验室、广州医科大学附属第三临床学院(广东广州 510150); 2中国科学院大学深圳医院转化医学研究院(广东深圳 518601)

近年来,基因编辑技术在人类疾病治疗方面发挥着越来越重要的作用,该技术能够靶向目标生物体基因序列进行较为精确的修饰。基因编辑技术包括巨型核酸酶、锌指核酸酶、转录激活样效应因子核酸酶和CRISPR-Cas技术。本文将在综述基因编辑技术简要分类的基础上,比较其之间的优劣,并介绍近年来基因编辑技术在疾病治疗方面的应用进展,探讨基因编辑技术的前景和突破方向。

1 基因编辑技术的原理

基因编辑工具是结构和序列特异性的核酸酶,它在目标基因组的特定位置产生双链断裂重组(DSB)[1],并通过两种机体的自然机制诱导生物体修复DSB:非同源末端连接(NHEJ)和同源介导的双链DNA修复(HDR)。NHEJ修复途径不依靠模板,机制简单,反应比HDR更快,但容易出错,容易导致基因序列的破坏[2]。而当存在修复模板时,即完整原始的姐妹染色单体同源序列,生物体就会启用HDR修复途径[3]。随着医学和生物科技领域的不断发展,许多基因编辑新技术开始迅速发展起来,并且扩充了基因编辑技术工具箱,开拓了新的研究和应用领域。其中CRISPR-Cas9系统具有跨时代的重大意义,基因编辑技术还包括同源重组、大范……