盘点|2018年基因编辑十大突破 覃重军 王金 高彩霞 陈佳 杨力 赵惠民 魏文胜组工作入选

美好的2018年即将逝去，我们即将迎来2019年的钟声。基因编辑领域在过去的一年突飞猛进，取得了多项重要突破。在这辞旧迎新的美好日子里，生物极客编辑盘点2018年基因编辑领域十大重要突破。

---

一、CRISPR 继续扩容 Cas14蛋白和 Cas13d被发现

在2018年12月，Science 上发表了 Jennifer Doudna 组的重要工作，通过挖掘10TB 的宏基因组数据，发现了新的 CRISPR 效应蛋白-Cas14，Cas14具备完全不一样的功能，靶向 ssDNA。

同时， 来自 Salk 研究所的 Patrick Hsu课题组也通过基因组挖掘的方法，发现可以实现哺乳动物细胞干扰 RNA 的 Cas13d 蛋白，并合作解析了其结构。分别发表在 2篇 Cell 上。

二、利用 CRISPR 实现动物发育全谱系追踪

来自 GM Church 组和 Junker 组分别在 Science 和 Nature Biotechnology 发表文章，基于 CRISPR 技术与单细胞技术偶联，实现全景呈现细胞的发育谱系，为发育生物学奠定了坚实的基础。

三、Cas12a（Cpf1）被发现非特异 ssDNA 活性助力新型诊断方法的开发

Doudna 组和我国 王金课题组分别在 Science 和 Cell Research 发文，发现 Cas12a 具备非特异的 ssDNA 核酸酶活性。表明，在 Cas12a 在识别位点后可以无特异的切割 ssDNA，用于分子诊断。

四、利用基因编辑实现只有一条染色体的酵母

来自中科院植生所的覃重军课题组利用基因编辑实现只有一条染色体的酵母。正如文章共同通讯作者，我国合成生物学领军人物-赵国屏院士所说，“这是继上世纪六十年代人工合成胰岛素和tRNA之后，中国学者再一次用合成科学的方法，回答了一个生命科学领域十分基础而重大的问题。”

五、Cas9 PAM 得到极大拓展

通过连续进化和合理化改造等方法，David Liu组和日本Osamu 课题组促进 SpCas9的 PAM 得到飞跃式拓展。

六、CRISPR 基因编辑走向临床迈出坚实一步

两家美国生物技术公司 CRISPRTherapeutics 和 EditasMedicine 正在进行 CRISPR 的医学试验。FDA 批准 Editas 对于其 EDIT-101进行临床实验治疗 Leber 先天性黑朦病患者中进行消除突变。

七、碱基编辑快速进展

 

多篇文章聚焦碱基编辑，通过开发新的碱基编辑酶，从而广泛的拓展了碱基编辑的应用范围，其中麻省总医院 Keith Joung课题组，我国中科院遗传与发育所高彩霞老师课题组与中科院杨力、陈佳课题组等做出突出贡献。

八、基因编辑引发担忧

 

来自德国的 Micheal 课题组在 Nature Medicine 上发表文章发现体内存在靶向 SpCas9的 T 细胞表位，表明被编辑细胞有可能被人体免疫系统识别。

此外，在Nature Medicine 发表的另外一篇文章表明，Cas9的编辑诱导 p53反应，增大了人们对于基因编辑致癌的风险。

 另有多篇文章发现 Cas9能够产生大片段丢失。

九、体内基因编辑并未发现脱靶效应

 

在 Nature Methods 上的一篇文章引发轩然大波，被认为Cas9基因编辑可能存在大规模突变，来自 Keith Joung 组在Nature发表文章，反驳了这一观点，并没有发现脱靶效应。

十、CRISPR 筛选工作继续大放异彩

 

来自北京大学魏文胜课题组继续在基因筛选领域做出坚实突破，发现新的 lncRNA 功能。同时借助与酵母的基因重组功能，多个课题组包括华人科学家赵惠民课题组分别发现利用 CRISPR 实现进行大规模点突变筛选。

可以看到我国在基因编辑领域逐渐扮演越来越重要的角色，相信美好的2019年一系列扎实的临床实验不断突破，越来越多的 CRISPR 效应蛋白会被挖掘出来，脱靶效应等逐步得到解决，会有一系列新的突破不断涌现。

生物极客主编  清华大学 在读博士生 马大程

2018.12.29