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编译：浩洁，编辑：十九、江舜尧。 原创微文，欢迎转发转载。 苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系的Randall Platt教授于2019年11月11日在Nature发表题目为《CRISPR tool modifies genes precisely by copying RNA into the genome》的文章，该研究在CRISPR的基础上，提出“搜索-替换”的基因组编辑方法，其编辑效率更高，应用类型更广，对生物医学科学领域基因组编辑研究具有直接和深远的影响。 在传统的基因组编辑中，Cas9经介导RNA在基因组中的特定位置产生双链断裂。宿主细胞的DNA修复机制在模板DNA的引导下修复断裂，将模板序列合并到双链中（图1a）。其编辑效率较低。单碱基编辑技术的出现具有里程碑式的意义，其由只产生单链断裂的Cas9与脱氨酶组成。Cas9产生单链断裂后，脱氨酶对切口附近的特定碱基进行修饰（C转化为U）。DNA自身修复切口并将G-U转化为A-T（图1b）。其编辑效率较高，但仅限于单碱基编辑。“搜索-替换”的基因组编辑方法由只产生单链断裂的Cas9和逆转录酶组成，经过两次介导RNA实现编辑功能。搜索部分为：Cas9在介导RNA作用下产生单链断裂，逆转录酶产生与替换部分的RNA序列互补的DNA序列，并将其整合在切割处的DNA末端，同时原始DNA序列被切断。此时被修饰的双链DNA由两条非互补链组成：经Cas9切割的链和未被Cas9切割的完整链。细胞中不能容忍非互补序列，必须通过DNA修复过程固定其中一条链以匹配另一条链，此过程通常优先保留完整链，因此需要使用第二个RNA介导将切割指向完整的链，以增加该链被修复以匹配编辑序列的可能性。最终DNA修复被切割的链以产生完全编辑的双链，实现序列替换。这种“搜索-替换”的基因组编辑方法效率更高，可应用于多种细胞类型，虽然目前仍存在一些问题，但可能通过后续微调和相关实验克服，潜在研究价值巨大。
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