基因组编辑技术的原理及应用

• 作者: 冯瑞云 张爱萍 张维锋 白云凤 贺飞燕 闫建俊
• 来源期刊: 应用与环境生物学报
• 学科: 农学
• 关键词: 基因组编辑 ZFN TALEN CRISPR/Cas 原理 分子育种
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 350-356
• 页数: 7页
• 分类号: S336
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1145.2015.08012

摘要

阐明基因功能和改良生物现状是生物学重点研究内容之一.近年来利用的基因打靶和转基因技术存在效率低、耗时长、易引起人们的安全性疑虑等问题.新近发现的以多种新型高效的DNA靶向内切酶为基础而建立的基因组编辑技术,主要包括ZFN、TALEN和CRISPR/Cas三种.本文首先综述这3种技术的原理,即均基于“DNA断裂/DNA损伤修复”来实现编辑功能,可以在不同物种中对目标基因进行定点敲除、单核苷酸或多核苷酸片段的置换、添加等基因组靶向修饰,真有简单、快速、高效、准确等优点.然后比较3种技术在构成、靶点识别模式、编辑特点、技术难度以及脱靶效应等方面的异同;归纳该技术在作物遗传育种、家畜改良以及基因治疗等方面的应用现状和前景,并指出该技术尚存在的脱靶、构建等问题以及解决的途径,重点突出ZFN、TALEN和CRISPR/Cas在模式植物以及粮食作物中的应用.最后提出建立基于病毒载体的基因组无痕编辑技术平台,将使基因组编辑用于植物遗传改良更为简约和安全.