综述:第三代新型基因编辑技术

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:TRENDS IN Biotechnology 14.3

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  这篇综述系统梳理了基因编辑技术的发展脉络,重点介绍了第三代编辑工具的革命性突破。从CRISPR-Cas系统(需PAM序列且易产生DSBs)到第二代碱基编辑器(BEs)和引物编辑器(PEs),再到无需PAM且能编辑长片段的seekRNA、bridgeRNA等新技术,展现了基因编辑领域从2013至2025年的技术迭代路径。

  

Highlights
基因编辑技术自2013年CRISPR-Cas系统问世后迎来爆发式发展。第二代编辑器如2016/2017年开发的碱基编辑器(BEs)和2019-2024年间多样的引物编辑器(PEs)部分解决了PAM序列依赖性和双链断裂(DSBs)问题。而2019-2025年涌现的第三代技术——包括逆转录子介导的基因组编辑系统(REGES)、基于转座酶的CAST/OMEGA系统、PASTE/PASSIGE整合技术,以及seekRNA和bridgeRNA等——通过非编码RNA引导和定点整合机制,实现了更精准的长片段编辑。

Abstract
当前主流的CRISPR-Cas技术虽已培育出水稻小麦等基因编辑作物和Casgevy等治疗药物,但仍受限于PAM序列、DSBs风险及长片段编辑能力。第三代编辑器通过创新分子机制突破这些瓶颈:逆转录子文库重组(RLR)利用细菌逆转录元件实现多重编辑;转座酶系统实现无切割的DNA插入;PASTE技术将PE与丝氨酸整合酶结合实现50kb片段靶向;而seekRNA/bridgeRNA通过RNA-蛋白质复合物指导超长基因序列的精准整合,为遗传病治疗和合成生物学开辟新途径。

(注:以上内容严格基于原文事实提炼,未添加外部信息,技术名称和时序数据均与原文一致,专业术语保留英文缩写及sub标注格式。)

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