基因组编辑技术是指可以在基因组水平上对 DNA 序列进行定点改造的遗传操作技术,其在基因功能研究和改造、生物医学和植物遗传改良等方面都具有重大的应用价值。科学家自 20 世纪 90 年代末就开始探索基因组定点编辑技术,但直到 2002 年,也仅在小鼠和果蝇等少数模式生物中实现了同源重组介导的基因组定点编辑,且因同源重组的效率很低,限制了其应用前景。进入 21 世纪后,随着蛋白质结构与功能研究的新突破和人工核酸内切酶 (engineeredendonuclease,EEN) 技术的出现,将特异识别并结合 DNA 的蛋白结构域和 EEN 融合,创造出能够特异切割 DNA 序列的核酸酶 (sequence-specificnucleases,SSNs),从而可以对基因组特定位点进行高效和精确的靶向编辑。
上述报道都是基于 CRISPR/Cas9RNP 的 DNA-free 植物基因组编辑。2017 年,KIM 等首次利用 CRISPR/Cpf1RNP 成功对大豆 FAD2 和烟草 AOC 实现定点编辑,效率最高达 11.7%,且在大豆基因组潜在脱靶位点未检测到显著突变。
来源:《中国农业科学》 2018,51(1):1-16
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