四川农大最新综述介绍CRISPR/Cas系统的研究进展

　　2016年08月27日讯 广泛存在于细菌和古细菌中的CRISPR/Cas系统是通过介导外源DNA降解来实现抵抗病毒和外源DNA入侵的一种适应性免疫保护机制，也是新近发展起来的基因组定点编辑技术。近期来自四川农业大学动物科技学院等处的研究人员从基本结构、作用机制、分类、运用等方面详细地介绍了CRISPR/Cas系统，并分析了该技术在畜禽遗传改良中的运用前景。

　　运用基因敲除、 过表达、 诱变等手段对基因组特定位点进行修饰是研究基因生物学功能、 治疗人类遗传性疾病、 改变生物遗传性状的重要手段。与将目的基因随机导入、 整合到基因组， 或利用同源重组介导的打靶方式敲除目的基因而得到转基因机体的传统基因组编辑技术相比， 近几年迅速发展起来的人工核酸酶介导的基因组编辑技术则具有编辑效率高、 精确度高、 成本低廉、 易于操作等优点 。它是以一类可识别特定序列的核酸酶在 DNA上切割形成双链DNA断 裂（ DNA double stranded break， DSB） ，之后借助细胞自身的修复系统， 如非同源末端链接 （ non-homologous end joining， NHＲJ） 或同源重组 （ homology directed repair，HDＲ） 修复 DNA 断裂，并对 DNA 断点附近的序列进行编辑，从而在不同生物或细胞中实现有效的基因定点编辑的新型技术。

　　CRISPR/Cas 系统是细菌及古细菌中的一种适应性免疫保护机制。这一系统可通过介导外源 DNA 降解实现抵抗病毒和外源DNA 入侵。同时，作为应用潜力最大的基因定点编辑方法，CRISPR/Cas 系统在人源细胞染色体修饰上的成功应用更是极大地简化了当前的基因组编辑技术，该技术在 2013 年被 Science 杂志评为年度十大突破技术之首。

　　这篇文章介绍了多个CRISPR/Cas 系统，并且从CRISPR/Cas 系统的应用及其在畜禽遗传改良中的运用前景方面进行了综述，作者指出，发现广泛存在于细菌、 古细菌的CRISPR/Cas 系统是目前炙手可热的新型基因组定点修饰技术。虽然目前其很多作用机制还不完全明晰， 运用也大多局限在细胞水平， 但相比较于传统的基因组编辑技术， ZFN、TALEN 和 CRISPR/Cas 系统具有诸多的优势， 如基因编辑效率高且构建方法简单、 可实现多基因打靶且成本偏低等。

　　CRISPR/Cas 系统的出现极大地推进了生命科学的发展， 其在基因功能研究、 基因治疗、 人类疾病模式动物的构建及畜禽遗传改良方面的运用值得深入研究，未来研究成果依然值得我们期待。