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新型糖基化酶碱基编辑器(GBE
Anzalone, AV、Koblan, LW 和 Liu, DR (2020)。使用 CRISPR–Cas 核酸酶、碱基编辑器、转座酶和主要编辑器进行基因组编辑。《自然生物技术》，1-21。
腺嘌呤碱基编辑介导的外显子跳跃在培养猪细胞中诱导基因敲除
在存在原间隔区相邻基序 (PAM) 序列的情况下，ABE 可用于将猪基因组中特定位置的 A·T 转换为 G·C，从而模拟单碱基突变引起的遗传疾病（Anzalone 等人，2020 年；Porto 等人，2020 年）。然而，基因敲除需要将起始密码子 ATG 转换为 GTG（或将 ATG 转换为
使用 CRISPR/ 随机化基因调控区域...
Anzalone AV、Randolph PB、Davis JR 等人。 （2019）自然。 576(7785):149-157。 Nelson JW、Randolph PB、Shen SP 等人。 （2022） 国家生物技术。 40(3):402-410。 Chen PJ，Hussmann JA，Yan J 等。 （2021）细胞。 184(22):5635-5652.e29. Gilpatrick T、Lee I、Graham JE 等人。 （2020） 国家生物技术。 38(4):433-438。
四倍体马铃薯中可以实现主要编辑，但需要改进
Anzalone AV、Randolph PB、Davis JR、Sousa AA、Koblan LW、Levy JM、Chen PJ、Wilson C、Newby GA、Raguram A 等人 (2019) 无需双链断裂或供体 DNA 的搜索和替换基因组编辑。Nature 576：149–157 Bastet A、Zafirov D、Giovinazzo N、Guyon-Debast A、Nogué F、Robaglia C、Gallois JL (2019) 通过 CRISPR-Cas9 碱基编辑模拟 eIF4E 中的天然多态性与对马铃薯病毒的抗性有关。Plant Biotechnol J 17：1736–1750 Butt H、Rao GS、Sedeek K、Aman R、Kamel R、Mahfouz M 通过水稻中的 prime 编辑实现除草剂抗性工程化。Plant Biotechnology Journal。 doi: 10.1111/pbi.13399 Fauser F, Schiml S, Puchta H (2014) 基于 CRISPR/Cas 的核酸酶和切口酶均可有效用于拟南芥的基因组工程。Plant J 79 : 348–359 Henikoff S, Comai L (2003) 植物功能基因组学的单核苷酸突变。Annual Review of Plant Biology 54 : 375–401 Hua K, Jiang Y, Tao X, Zhu JK 利用 prime editing 系统对水稻进行精准基因组工程。Plant Biotechnology Journal。doi: 10.1111/pbi.13395 Huang TK, Puchta H (2019) CRISPR/Cas 介导的植物基因打靶：同源重组终于迎来转机。 Plant Cell Rep 38 : 443–453 Li H, Li J, Chen J, Yan L, Xia L (2020) 通过 Prime Editing 对水稻外源和内源基因的精确修改。Molecular Plant 13 : 671–674 Lin Q, Zong Y, Xue C, Wang S, Jin S, Zhu Z, Wang Y, Anzalone AV, Raguram A, Doman JL 等人 (2020) 水稻和小麦的 Prime 基因组编辑。Nat Biotechnol 38 : 582–585 Mishra R, Joshi RK, Zhao K (2020) 作物中的碱基编辑：当前进展、局限性和未来影响。 Plant Biotechnol J 18 : 20–31 Sevestre F, Facon M, Wattebled F, Szydlowski N (2020) 促进马铃薯基因编辑：Solanum tuberosum L. cv. Desiree 基因组的单核苷酸多态性 (SNP) 图谱。Sci Rep 10 : 2045
蒂伦基因技术方法类型
In der Biomedicizinischen Forschung wird die Gezielte Experimentelle Veränderung des Genoms von Versuchstieren durch Mutation definierter endogener DNA-Sequenzen order durch Einbau von Experimentell übertragenem Erbmaterial heute überwiegend mit Hilfe artifizieller sequenzspezifischer Nuklease-Systeme wie例如 CRISPR-Cas9（成簇规则间隔短回文重复序列相关蛋白 9）-System gentechnisch durchgeführt（Anzalone 等人，2020 年，Caso 和 Davies 2022 年，Wang 和 Doudna 2023 年）。 Damit kommen viele früher verwendete gentechnische Methoden zur Erzeugung Genetisch veränderter Tiere nicht oder kaum mehr zur Anwendung。 Jedoch werden diese Mutanten nach wie vor genutzt。生成突变体并与复制技术 (ART) 一起建立辅助。 2017 年 1 月的 Fachinformation 是所有修订版的全部内容，请在线阅读。
植物引物编辑器实现水稻细胞的精准基因编辑
基因组编辑正在彻底改变植物研究和作物育种。序列特异性核酸酶 (SSN)，例如锌指核酸酶 (ZFN) 和 TAL 效应核酸酶 (TALEN)，已用于产生位点特异性 DNA 双链断裂并通过促进同源定向修复 (HDR) 实现精确的 DNA 修饰 (Steinert 等人，2016 年；Voytas，2013 年)。后来，RNA 引导的 SSN，例如 CRISPR-Cas9、Cas12a、Cas12b 及其变体，已应用于植物基因组编辑 (Li 等人，2013 年；Nekrasov 等人，2013 年；Tang 等人，2017 年；Zhong 等人，2019 年；Ming 等人，2020 年；Tang 等人，2019 年)。然而，HDR 依赖于 SSN 和 DNA 供体的同时递送，这在植物中一直具有挑战性（ Steinert 等，2016； Zhang 等，2019）。在植物中实现高效 HDR 的另一个挑战是，在大多数细胞类型中，DNA 修复倾向于非同源末端连接（NHEJ）途径而不是 HDR（ Puchta，2005； Qi 等，2013）。与受供体选择和 DNA 修复机制限制的 SSN 诱导的 HDR 不同，近年来开发的胞苷或腺嘌呤碱基编辑器可以在原型间隔物中 3-8 个核苷酸靶向窗口内将 C 转换为 T 或将 A 转换为 G（ Komor 等，2016； Nishida 等，2016； Gaudelli 等，2017）。碱基编辑器虽然效率很高，但只能指导某些转换突变，而不能执行预定的颠换突变或插入和缺失 (indel)。在所有这些背景下，最近在人类细胞中开发所谓的引物编辑器 (PE) 方面取得的突破非常令人兴奋 ( Anzalone 等人，2019 )。在引物编辑中，Cas9H840A 切口酶与逆转录酶融合。融合蛋白在编辑 DNA 链上切口，通过引导到切口 DNA 并复制由引物编辑向导 RNA (pegRNA) 编码的遗传信息来启动逆转录。多功能的 pegRNA 是一种经过修饰的单向导 RNA (sgRNA)，其 3' 端携带逆转录 (RT) 模板和引物结合位点 (PBS) 或序列中的引物。与 HDR 不同，PE 不需要 DNA 供体。在某些目标位点，PE 似乎也比碱基编辑器更精确、更高效（Anzalone 等人，2019 年）。
引用：Yang，W.，Qi，W.，Li，Y.，Wang，J.，Luo，Y.，Ding，D.，Mo，S.，Chen，B.，Lu，Y. （2021）。编程的顺序切割endows
CRISPR/CAS9介导的基因组编辑技术引发了生物学研究的革命（Jinek等，2012）。cas9与指南RNA在精确的位置上切割DNA，并通过包括动物和植物在内的高层真核细胞中的非同源末端连接（NHEJ）途径有效地修复所得的双链断裂（DSB）。由于NHEJ的维修过程是容易出错的，因此结果结果主要是框架之外的事件。因此，CAS9主要被认为是一种高度效力的“敲除”工具，并深深地认为无法在没有重大修改的情况下形成框架基础转换。结果，框架内的基础变化必须依赖于脱氨酶介导的基础编辑器（Komor等，2016; Gaudelli等，2017），主要编辑工具（Anzalone等，2019）或通过同源指导性维修或NHEJ通过供体DNA模板的低效率融合。最近，越来越多的证据表明，NHEJ修复结果是非随机且可预测的（Shen等，2018； Allen等，2018； Chen等，2019）。的确，众所周知，即使在同一切割部位， +1/–1 bp indels也常常主导NHEJ修复结果。我们突然意识到
基因组编辑
1）山本2018 2）Jinek M，Chylinski K，Fonfara I等。适应性细菌免疫中可编程的双RNA引导的DNA内切酶。Science，337（6096）：816-821，2012 3）Nishimasu H，Shi X，Ishiguro S等。工程CRISPR-CAS9核酸酶，具有扩展的靶向空间。Science，361（6408）：1259-1262，2018 4）RAN FA，HSU PD，LIN CY等。通过RNA引导的CRISPR CAS9进行双重划痕，以增强基因组编辑特异性。Cell，154（6）：1380-1389，2013 5）Vakulskas CA，Dever DP，Rettig GR等。作为核糖核蛋白复合物传递的高保真CAS9突变体可以在人造血茎和祖细胞中有效地编辑。nat Med。24（8），1216-1224，2018 6）Suzuki K，Tsunekawa Y，Hernandez-Benitez R等。通过CRISPR/CAS9介导的同源性靶向整合进行体内基因组编辑。 自然，540（7631）：144-149，2016 7）Sakuma T，Nakade S，Sakane Y等。 使用Talens和CRISPR-CAS9与音高系统进行 MMEJ辅助基因敲入。 自然方案，11（1），118–133，2016 8）Sakuma T，Nishikawa A，Kume S等，使用多合一的CRISPR/CAS9矢量系统在人类细胞中的多重基因组工程。 科学报告，4：5400，2014）Nishida K，Arazoe T，Yachie N等。 使用杂种p ro kar yotic yotic and d ver teb速率自适应IM MU N E系统进行靶向核苷酸编辑。 Science，353（6305）：AAF8729，2016 10）Anzalone AV，Randolph PB，Davis JR等。 搜索和重新定位基因组编辑通过CRISPR/CAS9介导的同源性靶向整合进行体内基因组编辑。自然，540（7631）：144-149，2016 7）Sakuma T，Nakade S，Sakane Y等。MMEJ辅助基因敲入。自然方案，11（1），118–133，2016 8）Sakuma T，Nishikawa A，Kume S等，使用多合一的CRISPR/CAS9矢量系统在人类细胞中的多重基因组工程。科学报告，4：5400，2014）Nishida K，Arazoe T，Yachie N等。使用杂种p ro kar yotic yotic and d ver teb速率自适应IM MU N E系统进行靶向核苷酸编辑。Science，353（6305）：AAF8729，2016 10）Anzalone AV，Randolph PB，Davis JR等。搜索和重新定位基因组编辑
piggyPrime：人类细胞中的高效 Prime 编辑......
基于 CRISPR-Cas9 系统的 Prime Editing（Jinek 等人，2012 年；Jinek 等人，2013 年；Ran 等人，2013 年）通过支持有针对性的插入、删除或 12 种可能的单碱基替换中的任何一种，实现基因组的精确编辑。通过 Prime Editing 进行的基因编辑既不涉及供体模板，也不涉及双链断裂（Anzalone 等人，2019 年）。Prime Editing 的这些独特属性基于 Prime Editor (PE) 的传递，该 Prime Editor 由 Cas9-逆转录酶融合蛋白（以下称为 PE2）以及 Prime Editing 向导 RNA（pegRNA）组成，后者指定基因组靶标以及要直接写入基因组的所需编辑。 Prime 编辑在治疗致病突变以及生成疾病模型（体外和体内）方面具有巨大潜力（Schene 等人，2020 年；Jang 等人，2021 年；Kim 等人，2021 年；Liu 等人，2021 年；Park 等人，2021 年；Petri 等人，2021 年；Qian 等人，2021 年）。然而，目前 Prime 编辑的使用受到低效率的挑战，导致需要耗费大量的优化和/或筛选方法才能实现令人满意的编辑效果（Liu 等人，2020 年；Schene 等人，2020 年；Chemello 等人，2021 年；Kim 等人，2021 年；Petri 等人，2021 年）。将编码传统 CRISPR 效应物（如 Cas9 和单向导 RNA）的基因盒稳定整合到哺乳动物细胞基因组中，已广泛应用于生命科学研究，包括用于生成模型细胞系和 CRISPR 筛选（Shalem 等人，2014 年；Holmgaard 等人，2017 年；Thomsen 等人，2020 年）。对于主要编辑，由于 PE2 编码序列较大（6351 bp），因此难以将 PE2 表达盒有效整合到哺乳动物细胞基因组中。由于包装能力有限，这使病毒载体的使用变得困难（Kumar 等人，2001 年），到目前为止，PE2 系统仅通过使用两个独立的慢病毒载体递送内含肽分裂 PE2 盒而整合到哺乳动物细胞基因组中（Anzalone 等人，2019 年）。这里我们介绍了 piggyPrime，这是一种非病毒单载体系统，可利用 piggyBac 转座子系统的强大整合能力，轻松高效地将所有主要编辑组件整合到人类细胞中。重要的是，DNA 转座促进的 PE2 和 pegRNA 的长期表达支持提高主要编辑水平，从而为有效转基因提供了一种新方法。
非双重遗传病的基因组编辑......
《自然》杂志上发表的一篇文章（ Anzalone 等人，2019 年）报道了一种基因组编辑实验方法的开发，该方法无需双链断裂 (DSB) 或供体 DNA (dDNA) 模板，即可介导人类基因组中所有可能的碱基到碱基的转换、“插入/缺失”和组合。Prime 编辑是一种新颖的基因组编辑方法，它利用一种比平常更长的单向导 RNA (gRNA)，称为 Prime 编辑 gRNA (pegRNA)，以及一种由 Cas9 H840A 切口酶与工程逆转录酶 (RT) 融合而成的融合蛋白。Prime 编辑被描述为“搜索和替换”碱基编辑技术，它在 gRNA 的延伸中提供所需的遗传构建体，然后使用 RT 酶将其转化为 DNA。与传统的 CRISPR-Cas 设备相比，新方法无需同时递送校正 DNA 模板，可执行所有可能的核苷酸替换（包括针对相当一部分遗传疾病的替换），解决插入/缺失引起的移码问题，并减少脱靶编辑。Prime 编辑是对现有 CRISPR 编辑系统的一个令人兴奋的新补充，在许多情况下甚至可能是一种改进。然而，Prime 编辑带来了新的挑战。克服这些障碍并在体内应用 Prime 编辑，将带来针对罕见遗传疾病的新型基因组编辑疗法。