来源 | JGG
近日，Journal of Genetics and Genomics在线发表了河北农业大学生命科学学院李君教授团队题为“The CRISPR/Cas9 revolution continues: from base editing to prime editing in plant science”的综述文章。该论文系统阐述了基于CRISPR/Cas9的精准基因编辑在植物中的技术优化研究进展及应用前景。
CRISPR/Cas是细菌抵抗噬菌体入侵的适应性免疫系统。科学家将其改造，使其在体外具有DNA编辑能力。2013年，CRISPR/Cas9首次用于动植物基因组编辑，成为继ZFN和TALEN之后的第三代基因组编辑技术并被迅速推广。自CRISPR/Cas9基因编辑技术问世以来，基因组编辑领域发展十分迅速，极大地促进生命科学的发展。除了用于疾病治疗、药物研发、基因功能研究，该技术在农作物的遗传改良领域也有不可估量的作用。
该论文主要从以下三方面介绍CRISPR/Cas9在植物中的最新研究进展，包括：1、CRISPR/Cas9基因编辑技术及其在植物中的应用。利用该技术构造大量突变体，为植物基因功能解析及作物遗传改良提供丰富的遗传材料。2、基于CRISPR/Cas9开发的包括单碱基编辑和引导编辑等在内的精准基因编辑技术。利用单碱基编辑技术在植物基因组特定位点可以实现C•G碱基对向T•A碱基对的转换、A•T碱基对向G•C碱基对的转换。引导编辑可以在植物基因组的特定位点引入12种碱基—碱基转换、少量碱基的定点缺失和插入，将基因组编辑提升到了一个新的水平。3、精准基因编辑技术在植物中的应用。利用单碱基编辑技术构造功能缺失、功能获得性突变体等，对解析植物基因功能、构建优良作物材料尤为重要。例如，使用单碱基编辑和引导编辑技术构建对多种除草剂有广谱抗性的水稻和小麦材料，为杂草防控提供新的育种资源。CRISPR/Cas9作为一种不产生外源基因的基因编辑方法，使其免受转基因作物相关的种植与销售法律监管，具有广阔的应用前景。
基于CRISPR/Cas9的精准基因编辑技术
首都师范大学生命科学学院李岩博士和河北农业大学生命科学学院硕士研究生李文静为该论文的共同第一作者，李君教授为该论文的通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金、河北省优秀青年科学基金、河北省教育厅拔尖人才项目和河北农业大学引进人才项目的资助。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852721001302
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