碱基编辑器的研发及其应用

基因编辑技术可以通过靶向插入、敲除或替换的方法来改变或者修复目的基因。基 于规律成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeat, CRISPR)及 其相关蛋白(CRISPR-associated, Cas)开发出的单碱基编辑器(base editor, BE)是一类不依赖于DNA 双链断裂便可以实现高效单碱基替换的新一代基因编辑工具, 包括胞嘧啶碱基编辑器(CBE)、腺嘌 呤碱基编辑器(ABE)以及腺嘌呤胞嘧啶双碱基编辑器(A&CBE)等。碱基编辑器经过一系列的优化 和改进有望为点突变型遗传病患者提供可行的临床治疗新手段。同时, 基于锌指(zinc-finger, ZF)、 转录激活样效应因子(transcription activator-like effector, TALE)结构开发出的线粒体碱基编辑器填 补了线粒体基因编辑的空白。该文对各类碱基编辑器的研发、优化及分类进行了概述, 并总结了 利用碱基编辑器在模式动物小鼠(Mus musculus)和斑马鱼(Danio rerio)中模拟人类点突变遗传病并 进行基因修正编辑的进展, 以及碱基编辑工具在植物育种等方面的研究现状。