基因组编辑与 CRISPR

碱基编辑

碱基编辑能把单个 DNA 字母换成另一个,而完全不切断双螺旋。如果说较早的 CRISPR 像把一个词剪掉、再寄望修复来纠正,那么碱基编辑就像用铅笔干净地改动一个字母——比如把 C 改成 T——而不动其余的文本。

碱基编辑器把一个失能的 Cas9(它能结合 DNA,但至多只切一条链)与一种能化学修饰碱基的酶融合在一起。被导向靶点后,它直接把一个碱基转换成另一个:胞嘧啶碱基编辑器把 C–G 对变成 T–A,腺嘌呤碱基编辑器把 A–T 变成 G–C。由于没有完全的双链断裂,那种打乱序列的混乱修复基本被避免。

这使碱基编辑特别擅长纠正或写入点突变——许多遗传病背后的单字母改变。它的局限也实实在在:只能进行某些碱基对碱基的转换,只在靶点的一个小窗口内起作用,有时还会编辑附近非预期的碱基或 RNA,因此设计与核查仍然重要。

标准碱基编辑器执行转换型突变(如 C 变 T、A 变 G);它们无法完成所有可能的碱基替换。先导编辑更灵活,但原理不同。