Nature Review Genetics | 史诗级解析高彩霞/李家洋综述---基因编辑的来龙去脉

本文背景是，面对2050年全球人口增长和气候变化带来的粮食安全挑战，传统育种方法效率低下，人类迫切需要高效精准的作物改良技术。研究目的旨在系统梳理基因编辑技术的发展历程与前沿突破，从最初的锌指核酸酶（ZFN）、TALE核酸酶到革命性的CRISPR-Cas9系统，再到为解决CRISPR双链断裂缺点的碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）。结论指出，碱基编辑实现了不依赖双链断裂的C→T、A→G等单碱基精准修改，并通过定向进化显著提升了效率；先导编辑则像一支“分子钢笔”，能实现插入、删除和替换小片段DNA。针对线粒体和叶绿体等细胞器基因组，科学家开发了DdCBE、TALED等TALE系统，克服了RNA无法进入细胞器的难题。此外，文章还探讨了利用双pegRNA、转座酶和重组酶系统进行大片段DNA编辑的最新进展，表明基因编辑正从“修改一个字”迈向“书写整段文字”，为未来作物精准育种提供了强大的工具平台。