1. 背景

看到基因編輯技術(shù)這個題目，就想到這幾個問題
是什么？有什么分類？各有何不同？有什么用？優(yōu)缺點？選擇的依據(jù)？
先看中文文章可以快速了解背景，而后根據(jù)實驗設(shè)計需求，鉆研好的英文protocol。

目前已有的基因編輯技術(shù) （針對這點應(yīng)該加以展開，不過這里我只對自己需要用的CRISPR-Cas9進行了解）

（1）Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated (Cas)9 第三代人
工核酸內(nèi)切酶（前兩代就是ZFN和TAILEN）。
（2）鋅指核酸內(nèi)切酶(zinc finger endonuclease，ZFN)：是第一代人工核酸內(nèi)切酶
鋅指是一類能夠結(jié)合DNA的蛋白質(zhì)，人類細胞的轉(zhuǎn)錄因子中大約有一半含有鋅指結(jié)構(gòu)，ZFN 是將鋅指蛋白與核酸內(nèi)切酶 Fok I融合形成的核酸內(nèi)切酶，利用它可
以在各種復(fù)雜基因組的特定位置制造 DNA 的雙鏈
切口（這就是英文文獻中說到的DSB，當(dāng)時只當(dāng)是DNA雙鏈斷裂，卻不知其實叫做雙鏈切口）。
（3）類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶(transcription activator-like effector nuclease，TALEN)：第二代
人工核酸酶。
（4）人工核酸內(nèi)切酶(engineered endonuclease，
EEN)

以上（1-3）三種基因編輯技術(shù)均可用于各種復(fù)雜基因組的編輯。
But！ 無論是 ZFN 還是 TALEN，這兩種人工核酸酶都是由 DNA 結(jié)合蛋白與核酸內(nèi)切酶Fok I融合而成，這就意味著，當(dāng)需要對新的DNA靶點進行編輯的時候，就需要設(shè)計新的核酸內(nèi)切酶序列（結(jié)合之前英文文獻的說法，如有錯誤，請指正）。

以下是三種基因編輯方式的比較

2. CRISPR/Cas9是什么？

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats（CRISPR）：是在細菌中發(fā)現(xiàn)的有規(guī)律成簇又帶間隔的短回文序列，可以幫助細菌抵抗噬菌體的入侵，是細菌針對噬菌體的獲得性免疫（厲害吧！細菌也不是吃素的）。
Cas：CRIPSR/Cas系統(tǒng)有Type I、II 、III三種類型。而Type II則有一個標志性的Cas9 蛋白(分子質(zhì)量很大的多功能蛋白)，主要參與 crRNA的成熟以及降解入侵的噬菌體 DNA 或是外源質(zhì)粒。CRISPR/Cas系統(tǒng)（識別+結(jié)合功能）和Cas9蛋白（剪切，降解）結(jié)合成復(fù)合體。

3. CRISPR/Cas9的作用機制

Cas9對DNA進行剪切，DNA雙鏈斷裂后，主要通過易錯性的非同源末端連接（Non -homologous end joining, NHEJ）以及高保真性的同源重組（homologous recombination HR）進行修復(fù)，最終會造成基因敲入（knock in）、敲除（knock out）、缺失（deletion）及基因修飾（gene modification）這幾種類型。

非同源末端連接：是一種修復(fù)雙股DNA斷裂的方法。之所以是非同源性，是因為斷裂的兩段是被直接接上，而非使用了一個同源的模板。與之對比的同源性重組則需要一個同源序列來引導(dǎo)修復(fù)?！胺峭葱阅┒私雍稀边@個詞是由Moore和Haber于1996年首創(chuàng)。

這部分參考自http://blog.sciencenet.cn/blog-3160644-983657.html
首先，這是CRISPR/Cas9系統(tǒng)

1.1.3 CRISPR/Cas9的優(yōu)缺點

優(yōu)點：高效，方便，快捷。CRISPR/Cas9 的定點突變效率至少是 TALEN 的 2倍以上，并且誘發(fā)雙等位基因的效率更高
性缺點：有相當(dāng)?shù)拿摪懈怕?/p>

4. CRISPR/Cas9的用途

CRISPR/Cas9被改造成第三代人工核酸內(nèi)切酶，用于復(fù)雜基因組的編輯，目前該技術(shù)應(yīng)用于人類細胞、斑馬魚、小鼠及細菌等五種的基因組精確修飾，例如各種基因工程小鼠。

5. 修飾類型

1. 基因定點 InDel 突變

2. 基因定點敲入

3. 兩位點同時突變和小片段的缺失

最后，歡迎大家留言指正或討論，先謝過啦~

參考文獻：

1. 方銳, 暢飛, 孫照霖, 等. CRISPR/Cas9 介導(dǎo)的基因組定點編輯技術(shù)[J]. 生物化學(xué)與生物物理進展, 2013, 40(8): 691-702.

2. 程成, 舒鵬程, 彭小忠. CRISPR/Cas9 基因編輯系統(tǒng)研究進展[J]. 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床, 2018, 38(4): 543-547.