王阿利 ， 刘江东

武汉大学生命科学学院，武汉 430072

与哺乳动物不同，斑马鱼通过体外受精繁殖，可以方便地对其胚胎发育的各个阶段进行研究观察。斑马鱼的光学透明特性，使其易于结合荧光报告系统进行发育相关研究［1］。此外，斑马鱼的快速繁殖能力和胚胎便于基因操作特性，使其与基因组DNA 编辑技术的结合成为必然［2］。CRISPR/Cas 系统相较于其他编辑系统，在斑马鱼中表现出更高的基因编辑效率和相对较低的细胞毒性［3］，还具有可靶向编辑甲基化序列［4］以及进行多重基因编辑的优势［5］。因此，近年来CRISPR/Cas系统在斑马鱼基因编辑领域的应用愈加广泛，并取得了一系列新突破。本文根据已有的相关报道，总结了CRISPR/Cas 系统在斑马鱼基因敲除或敲入、活细胞成像、转录调控、多重靶向、疾病模型建立中的研究进展，以期从CRISPR/Cas 系统在斑马鱼中应用的角度为人类疾病机制的探索提供新的思路。

1 CRISPR/Cas系统

1.1 CRISPR/Cas系统的基本作用原理

CRISPR/Cas 系统是一个在古细菌和细菌中发现的内切酶工具，作用是抵抗入侵的外源遗传物质，例如噬菌体病毒、外源质粒等。同时，类似于哺乳动物的二次免疫，CRISPR/Cas 系统可以为细菌提供获得性免疫，当病毒或者外源质粒入侵细菌时，细菌会形成相应的“记忆”，从而保护细菌免受外源遗传物质的二次入侵［2，6］。CRISPR/Cas系统可以识别并切断外源DNA 或RNA，使外源遗传物质的表达沉默，此原理与真核生物中RNA 干扰（RNA interference，RNAi）非常相似。正是因为具有精准靶向功能，CRISPR/Cas 系统被开发为一种高效的基因编辑工具并被广泛应用于工程动物基因组［6-7］。……