CRISPR基因编辑技术的发展及应用

摘要

对基因组DNA进行自由编辑,一直是生物学家的梦想,随着CRISPR-Cas9这一强大基因编辑工具的发现及应用,这一梦想终于成真。起初,科学家发现Cas9、Cas12a及Cas12f等多种CRISPR-Cas系统可用于真核细胞DNA的编辑,随后,又陆续发现Cas13a、Cas13b及Cas13d等核酸酶靶向RNA分子。不仅如此,通过各种各样的改造,科学家还开发一系列新型CRISPR-Cas系统。这些人工改造的基因编辑系统比天然的CRISPR系统具有更高的DNA切割活性、更强的特异性以及更小的体积,它们形成了一个强大的工具集,可用于DNA序列的敲除、替换、表观遗传编辑甚至基因表达的激活和抑制。CRISPR基因编辑技术不仅是基因功能研究的强大工具,其在疾病治疗靶点的发现、病原体的核酸诊断与肿瘤等疾病的临床治疗方面也展现出巨大的潜力。当然,CRISPR技术在实际应用中仍然存在许多潜在的问题尚待解决,例如其在体内的高效递送,免疫原性和脱靶效应等。这些问题都将在本综述中展开讨论。相信随着CRISPR编辑技术的进一步改进,它将以更加完善和精确的方式在人类疾病的预防和治疗中发挥更大的作用。