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如何引用：Mariano Junior CG，Oliveira VC，AmbrósioCE。小动物中的基因编辑用于转化医学：评论。动画复制。 2
与其他工程核酸酶（例如锌指核酸酶（ZFN）和类似转录激活剂样效应子核酸酶（Talens））相比，CRISPR/CAS9系统是一种更简单，更通用的方法，自从发现其CRISPR基因组编辑效率以来，基于CRISPR的基因组效率就可以使多种和不同类型的编辑效率提高。这些基因编辑的进步通过比以往任何时候都更加简单和有效性来启用精确的基因组编辑，从而彻底改变了生物技术。该工具已成功应用于各种动物物种，包括牛，猪，狗和其他小动物。工程核酸酶切断了特定靶位置的基因组，触发了细胞修复损伤的机制，并将突变引入特定的基因组位点。本评论讨论了基于基因组的新型CRISPR/CAS9编辑工具，为提高效率和特异性而开发的方法，在动物模型和转化医学上使用基因编辑的方法以及基于CRISPR的基因编辑方法的主要挑战和局限性。
新一代基因编辑工具研究进展
摘要 以核酸酶为主要成分的基因编辑工具目前已能对哺乳动物基因组实现可编程的定点突变或插入或删除。从锌指核酸酶（ZFNs）、转录激活因子样效应核酸酶（TALENs）、CRISPR/Cas系统到更安全、更精准的Cas9融合蛋白基因编辑工具以及其他核酸酶基因编辑工具，本文系统地阐述了基因编辑的发展与演变，详细介绍了下一代基因编辑工具的开发与优化，并对基因编辑工具的临床应用与挑战进行了展望。 关键词 基因编辑；CRISPR/Cas9；碱基编辑；先导编辑；双链断裂；进展
理解基因编辑平台的演变，以改善作物特质
crispr（群集定期间隔短的短质体重复序列）/CAS（CASPR相关）系统最初是作为一种基本机制，用于赋予对病毒的细菌和古细菌的适应性免疫。在过去的十年中，这已被重新用于基因组编辑工具。已经开发了涉及CRISPR/CAS平台的许多基于基因编辑的作物改进技术，或与下一代测序方法结合使用，已开发出彻底改变植物基因组编辑方法的方法。最初，CRISPR/CAS核酸酶取代了早期使用的序列特异性核酸酶（SSN），例如锌 - 纤维核核酸酶（ZFN）和转录激活剂样效应子核酸酶（Talens），以解决相关离子靶标的问题。该平台的改编导致了概念的发展，例如表观基因组编辑，基础编辑和主要编辑。表观基因组编辑采用了表观效应来操纵染色质结构，而基础编辑则使用基本编辑器来设计精确的变化以改善性状。诸如Prime编辑之类的新技术现已开发为一种“搜索和重复位置”工具，用于设计所有可能的单基础更改。由于这些可用性，基因组编辑领域已迅速发展，以发展具有改善性状的作物植物。在这篇综述中，我们介绍了CRISPR/CAS系统在各种植物物种中的基因组工程方法中的发展，以及它们对调整植物基因组和相关结果对作物改善计划的影响。
植物系统中靶向基因传递及其表达：最新进展见解
为了提高农作物的产量、抗旱性、抗虫性和营养价值等，现代农业依赖于植物基因工程。自从重组 DNA 技术问世以来，人们已经利用多种工具对植物进行基因转化，例如农杆菌、病毒介导的基因转移、直接基因转移系统（例如电穿孔、粒子枪、显微注射和化学方法）。所有这些传统方法都缺乏特异性，转基因被整合到植物 DNA 的随机位点。最近，出现了新的基因靶向技术，例如工程核酸酶（例如锌指核酸酶）、转录激活因子样效应核酸酶、成簇的规则间隔短回文重复序列。其他进展包括用于递送基因编辑组件的工具的改进，这些组件包括载体蛋白和碳纳米管。本综述重点介绍植物中靶向特异性基因递送的最新技术、它们的表达以及植物生物技术的未来方向。
使用基因编辑方法微调免疫系统
基因组编辑技术不仅提供了研究基本细胞系统功能的前所未有的机会，而且还可以改善几种临床应用的结果。在这篇综述中，我们分析了从基础研究和临床角度来调查免疫系统的各种基因编辑技术。我们讨论了可编程核酸酶开发的最新进展，例如锌 - 纤维核酸酶（ZFN），转录激活剂样效应核酸酶（TALEN）和定期间隔的短距离短palindromic重复（CRISPR） - cas-cas相关核酶。我们还讨论了可编程核酸酶及其衍生试剂的使用，例如通过基因破坏，插入和重写T细胞和其他免疫成分的基础编辑工具来设计免疫细胞，例如天然杀手（NKS）和造血干细胞和祖细胞（HSPCS）。此外，关于嵌合抗原受体（CAR），我们描述了不同的基因编辑工具如何使健康的供体细胞可用于CAR T疗法，而不是自体细胞，而无需危害移植物抗旋转疾病或拒绝，从而导致收养细胞治疗成本降低，并立即治疗患者。我们特别注意将治疗性转基因（例如汽车）的递送到内源性基因座，以防止附带损害并提高治疗有效性。最后，我们审查了包括免疫系统重新利用在内的创新创新，这些创新促进了临床癌症免疫疗法框架内的安全和有效的基因组手术。
生命编辑基因编辑——随时随地进行编辑
双链断裂：双链断裂涉及核酸酶切割 DNA 的两条链，从而实现在切割位点的基因删除（敲除）或插入/修复（敲入）。我们的核酸酶的 PAM 多样性允许在基因组的几乎任何地方引入敲除或敲入编辑。碱基编辑：碱基编辑将一个核苷酸（碱基）转换为另一个核苷酸，而无需切割 DNA 的两条链。这是通过将经过修改以仅切割一条 DNA 链的核酸酶与编辑目标核苷酸的脱氨酶偶联来实现的。我们的模块化碱基编辑方法将我们的专有核酸酶和脱氨酶彼此偶联。
活细胞成像揭示了 Cas9 和 Cas12a 靶标搜索灵活性与效率之间的权衡
摘要 CRISPR-Cas 系统已被广泛用作基因组编辑工具，其中两种常用的 Cas 核酸酶是 Spy Cas9 和 Lb Cas12a。虽然这两种核酸酶都使用 RNA 向导来寻找和切割靶 DNA 位点，但这两种酶在原间隔区相邻基序 (PAM) 要求、向导结构和切割机制方面有所不同。在过去的几年里，合理工程设计导致了 PAM 放宽变体 Sp RYCas9 和 imp Lb Cas12a 的诞生，以拓宽可靶向的 DNA 空间。通过使用它们的催化无活性变体 (dCas9/dCas12a)，我们量化了蛋白质特异性特征如何影响靶标搜索过程。为了进行量化，我们将这些核酸酶与光激活荧光蛋白 PAmCherry2.1 融合，并在大肠杆菌细胞中进行单粒子追踪。通过跟踪分析，我们推导出了每种具有非靶向 RNA 向导的核酸酶的动力学参数，这强烈表明 Lb dCas12a 变体对 DNA 的询问比 Spy dCas9 更快。在存在靶向 RNA 向导的情况下，模拟和细胞成像均证实 Lb dCas12a 变体在找到特定靶位点方面更快、更高效。我们的工作展示了使用强大的框架工作放宽 Spy dCas9 和 Lb dCas12a 中的 PAM 要求的权衡，这可以应用于其他核酸酶以量化它们的 DNA 靶标搜索。
多能干细胞基因编辑的进展与展望
摘要：可编程核酸酶在基因编辑中的应用极大地改变了当前基础生物学和临床转化的研究。人类多能干细胞 (PSC)（包括胚胎干细胞 (ESC) 和诱导多能干细胞 (iPSC)）中的基因编辑与临床细胞治疗高度相关，因此应特别谨慎地进行研究。首先，由于 PSC 中的所有突变都会传递给其所有后代，因此编辑器的脱靶编辑将被放大。其次，由于 PSC 对 DNA 损伤的高度敏感性，基因编辑造成的双链断裂 (DSB) 可能导致编辑效率低下和基因组保护缺陷的细胞群富集。在这方面，DSB 独立的基因编辑工具（如碱基编辑器和主要编辑器）因其避免这些后果的性质而受到青睐。随着对微生物世界的了解越来越多，Cas 相关核酸酶、转座子和重组酶等新系统也正在扩大基因编辑工具箱。在这篇综述中，我们讨论了可编程核酸酶在 PSC 中用于基因编辑的当前应用、研究人员为优化这些系统所做的努力，以及可能用于分化建模和治疗应用的新工具。
植物表观基因组编辑研究的进步及其在植物中的应用
摘要：植物上皮调节是基因序列的DNA甲基化，非编码RNA调节和组蛋白修饰，而无需改变基因组序列，因此调节基因表达模式和植物的生长过程以产生可遗传的变化。植物中的上皮调节可以调节植物对不同环境压力的反应，调节果实的生长和发育等。基因组编辑可以通过针对特定的基因组特异性基因座的设计和效率编辑来有效地提高植物遗传效率，该基因组特异性基因座具有特定的核酸酶（例如锌纤维核酸核酸酶（ZFN）（ZFN）），转录激活剂的定期序列（TALEN）的定期序列（TALEN）和胶合序列的杂物，并散发出杂物。 （CRISPR/CAS9）。随着研究的进展，CRISPR/CAS9系统由于其高编辑效率和结果的快速翻译而广泛用于农作物育种，基因表达和上皮修改。在这篇综述中，我们总结了CRISPR/CAS9在表观基因组编辑中的最新进展，并期待该系统在植物表观遗传学修改中的未来开发方向，以参考CRISPR/CAS9在基因组编辑中的应用。