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1、1162生物工程学报张白雪等/基因修饰技术研究进展ChineseJournalofBiotechnologyhttp://journals.im.ac.cn/cjbcnAugust25,2015,31(8):1162−1174DOI:10.13345/j.cjb.140479©2015ChinJBiotech,Allrightsreserved综述基因修饰技术研究进展111,2张白雪，孙其信，李海峰1西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室/农学院，陕西杨凌7121002新疆农业职业技术学院，新疆昌吉831100张白雪,孙其信,李海峰.基因修饰技术研究进展.生物工
2、程学报,2015,31(8):1162–1174.ZhangBX,SunQX,LiHF.Advancesingeneticmodificationtechnologies.ChinJBiotech,2015,31(8):1162–1174.摘要:基因修饰技术是用于基因组定点改造的分子工具，目前主要有锌指核酸酶(ZFN)技术、转录激活子样效应物核酸酶(TALEN)技术和CRISPR-Cas核酸酶(CRISPR-Cas)技术。这些核酸酶都可以在DNA靶位点产生双链断裂(DSB)，诱发细胞内源性的修复机制，激活体内非同源末端连接(NHEJ)或同源重组(HR)两种不同的修复机制，
3、从而实现内源基因的敲除或外源基因的定点敲入。近年来，基因修饰技术已成功应用到细菌、酵母、人类细胞、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、家畜、食蟹猴、拟南芥、水稻、烟草、玉米、高粱、小麦和大麦等多种生物，显示了其强大的基因编辑优势。特别是新近出现的CRISPR-Cas9技术，降低了成本，使基因编辑变得简洁、高效和易于操作，得到了很多研究人员的关注。本文系统介绍了以上3种技术的原理及最新研究进展，并对未来的研究和应用做出了展望。关键词:基因修饰，锌指核酸酶(ZFN)，转录激活子样效应物核酸酶(TALEN)，CRISPR-Cas核酸酶Received:October10,2014;Acc
4、epted:November26,2014Supportedby:NaturalScienceFoundationofShaanxi(No.2014JM3065),theFundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(No.2014ZZ009).Correspondingauthors:HaifengLi.E-mail:lhf@nwsuaf.edu.cnQixinSun.E-mail:qxsun@cau.edu.cn陕西省自然科学基金(No.2014JM3065)，中央高校基本科研业务费专项资金(No.2014ZZ009
5、)资助。网络出版时间：2015-01-15网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1998.Q.20150115.0924.002.html张白雪等/基因修饰技术研究进展1163Advancesingeneticmodificationtechnologies111,2BaixueZhang,QixinSun,andHaifengLi1StateKeyLaboratoryofCropStressBiologyforAridAreasandCollegeofAgronomy,NorthwestA&FUniversity,Yangl
6、ing712100,Shaanxi,China2XinjiangAgriculturalVocationalTechnicalCollege,Changji831100,Xinjiang,ChinaAbstract:Geneticmodificationtechnologyisanewmoleculartoolfortargetedgenomemodification.Itincludeszincfingernucleases(ZFN)technology,transcriptionactivator-likeeffectornucleases(TALEN)technol
7、ogyandclusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeat(CRISPR)-associated(Cas)(CRISPR-Cas)nucleasestechnology.AllofthesenucleasescreateDNAdouble-strandbreaks(DSB)atchromosomaltargetedsitesandinducecellendogenousmechanismsthatareprimarilyrepairedbythenon-homologou
