人类基因组中可编程大片段 DNA 编辑技术：最新进展与挑战

《Current Opinion in Chemical Biology》：Programmable large-DNA writing in the human genome

可编程基因组编辑技术从最初的核酸酶发展到基于碱基和引物的编辑工具，形成了越来越精确且功能多样的编辑工具包，但这类工具仍然最适合用于小范围、局部的基因组修改。高效地、定点地在数千碱基范围内编辑DNA（包括整个基因、调控元件以及多组分DNA片段）仍然是一个尚未实现的关键目标，这一目标对于解析基因调控机制、构建生理上精确的疾病模型以及开发不受突变或基因类型影响的疗法具有重要意义。本文回顾了人类基因组中可编程大片段DNA编辑技术的最新进展，这些技术主要基于四种机制：重组酶介导、引物编辑、转座酶介导和逆转录转座子介导的方法。在这些技术平台上，高催化活性与对整合位置的精确控制通常是相互矛盾的，而且从永生化细胞到原代细胞再到体内模型的转化过程中，效率会进一步下降，这种矛盾更加明显。我们还讨论了体外和体内大片段DNA编辑应用所面临的主要限制，并探讨了当前及未来在生物分子设计和递送系统方面的进展如何有助于克服这些挑战。

Joon A. Shin|Matthew Hoffman|Xin D. Gao