基因组编辑工具的发展：从CRISPR/Cas9到TnpB

作者：柴楠; 刘雨馨; 张瑞祥; 萧楚健; 刘耀光^*; 祝钦泷^*

来源：基因组学与应用生物学, 2023, 42(12): 1267-1274.

DOI：10.13417/j.gab.042.001267

• 基因组编辑
• CRISPR/Cas
• IscB核酸酶
• TnpB核酸酶

基因组编辑技术经历了第一代锌指核酸酶(zinc-finger nuclease, ZFNs)、第二代转录激活子样效应因子核酸酶(transcription activator-like effector nuclease, TALENs)的发展，以及当前应用最广泛、研究最深入的第三代规律性重复短回文序列簇(clustered regularly interspaced short palindromic repeat, CRISPR/Cas)系统。CRISPR/Cas系统可以在动物、植物、微生物基因组上实现定点敲除、单碱基替换和插入、小片段精准插入和缺失等多种功能。但目前最广泛使用的Cas9和Cas12a核酸酶的尺寸过大，以至于超过了很多载体的装载量而难以递送至细胞核。插入序列类似Cas9的B蛋白(insertion sequences Cas9-like B, IscB)和转座子相关转座蛋白B(transposon-associated transposase B, TnpB)等新型核酸酶，是IS200/IS605转座子超家族的成员，分别是Cas9和Cas12的祖先，两者的大小均约400个氨基酸，较小的体积使得它们在递送到动植物细胞核上有较大的优势，从而成为当前基因组编辑技术的研究热点之一。本文对IscB和TnpB的系统进化关系、作用原理、最新研究进展进行综述，以期为进行相关研究的人员提供帮助。

• 单位
  华南农业大学; 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室