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导 读

最新一期著名学术期刊Nature Biotechnology杂志发表了上海科技大学黄行许、陈佳以及中科院计算所杨力研究团队的研究结果，研究者们将最为前沿的单碱基编辑技术进行了升级改造，扩大了这项领先技术的应用范围。

基因编辑技术自问世以来，受到各国顶尖科研人员争相研究，特别是在哈佛大学David Liu的科研团队开发出基于基于CRISPR-Cas9的基因编辑技术的单碱基编辑技术（Base Editing）后，更是引发了全球的研究热潮。在3月19日的Nature Biotechnology杂志上来自上海科技大学的黄兴许、陈佳以及中科院计算研究所的杨力三支科研团队发表了这一领域最新的研究进展。

基于Cas9基因编辑系统的单碱基编辑技术，主要通过将失活性的dCas9蛋白与APOBEC1或者AID等脱氨基酶融合，进而使dCas9既能够特异性结合DNA位点，又可以切割碱基。该编辑系统中包含一种能够将胞嘧啶（C）变成胸腺嘧啶（T）的胞嘧啶核苷脱氨酶，典型的是APOBEC1和AID。将这些脱氨基酶与ZEN、dCas9等已知的基因编辑工具相结合，就可在DNA的特定位点上结合并将胞嘧啶（C）变成胸腺嘧啶（T），从而达到编辑特定靶基因的目的。

各种基因编辑技术原理图

在先前哈佛大学David Liu研发团队的单碱基编辑技术中存在一个致命的缺陷，其开发的编辑技术需要名为PAM的先导序列进行靶向定位，无论使用何种Cas9分子进行切割均需要不同的PAM序列，而这些特定的先到序列大大缩小了单碱基编辑技术的使用范围。

dCpf-BE及其适配的PAM序列

为了扩大该单碱基编辑技术的编辑范围，科研人员发现要么使不同的PAM配对不同的Cas9系统，要么改造Cas9编辑系统使其适用更多的PAM序列。而来自上海的三支科研团队另辟蹊径，将原先的dCas9编辑系统换成Cpf-BE，进而使其配对的PAM序列发生了改变，最终扩大了整个单碱基编辑技术的使用范围。

这三支研究团队合力开发了基于CRISPR编辑技术的新型Cpf-BE新型单碱基编辑器，这种编辑器实现了在腺嘌呤/胸腺嘧啶富集区域的单碱基编辑操作。同时，该编辑系统不仅扩大了编辑适用范围，而且其编辑副产物大大减少，大大减少了碱基编辑后的筛选工作。这种编辑技术与现有CRISPR-Cas9编辑技术形成互补，为基因编辑技术全面深入临床研究开辟新的思路。

参考文献

Xiaosa Li, Ying Wang, Yajing Liu, Bei Yang,Xiao Wang, Jia Wei, Zongyang Lu, Yuxi Zhang. Base editing with a Cpf1–cytidine deaminase fusion

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