2017.08
技术应用与研究
当代化工研究 Chenmdoal Ite
基因编辑技术的发展及其对生活的影响
★石丹琪
（杭州高级中学浙江310000）
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更优良的作物；在高收业方面，获得了品质较高的转基园高禽；在医药方面，提供了治疗多种类疾病的全新方案，同时也为异体器官移植开创了新领城，但基因竭释技水仍挑战重重：一是技术本身存在的同题，二是社会的些管与典论的导向的间，达些同题仍需要科季家以
及整个社会的共同务力。本文结合基园竭辞技水在各个领域的应用，对该技术的原理以及进展进行了系统的阐述。关键词：基园竭辞；转基固；调查：应用
中图分类号：Q
文献标识码：A
TheDevelopmentofGeneEditingTechnologyandItsInfluenceonLife
ShiDanqi
( Hangzhou Senior High School, Zhejiang, 310000 )
Abstracf: Since rhe advem of gene editing fechnology, it has had a very importan influence in many fields. In agriculture, it has created
crops thaz have more mabritionaf vale and befter guality and can withstand a greaf deal of pests. In animal Aasbandry, the tnansgenie livesfock and pourltry with high qurality were obrained. Ir medicine, it offers a new approach to the freatment of a wariety of diseases, as well as a new area for organ Iransplanfation. But the gene editing fechnology srill challenges: one is the problem of technology itsejf, and rhe other is rhe problem of social Sapervision and public opinion. These problems sril reqarire zhe concerted eforts of scienzists and of sociery as a whole. In rhis paper, combined with rhe applicationt of gene edirting technology in varioursfields, the principle and progress of'rhe fechnology are systemartically expotended
Key words: gene editing: transgenic; suvey: application.
引言
基因编辑技术（geneeditingtechnology）是指通过对目的基因的插入、敲除或替换等方式，来满足人类特定需要的技术。作为当今生物技术研究的热点，其在食品、医药、农业、畜牧业和育种等多方面均有着重要的影响，并在多个领域中都创造了可投入使用的产品，对人类的生活产生了深远的影响。
1.基因编辑技术的发展
自1952年，细菌限制-修饰现象发现以来，基因编辑技
术已经发展了半个多世纪。在这几十年间，该技术的发展已由最初缓慢展开基至停滞的状态，转变到现如今不断研发创新，不断超越过去认知的境地。从细菌限制-修饰现象到重组DNA的成功实现，再到ZNF、TALEN以及CRISPR-Cas9等大范围模酸酶的发现与应用，基因编辑技术正不断地期着高效、稳定的方向发展。
大莞围核酸酶
限制性内切酶作为基因工程的“手术刀”，一直是基因编辑技术中重要的研究对象。传统的限制性内切酶不符合酶切位点应具有唯一性的要求。所幸，伴随若科学家的深入研究，一类可特异性识别DNA长片段的大范围核酸酶（megenuclease）被发现，然而其在人类大部分基因中没有可识别的位点。因此，科学家们在不断寻找这一间题的突破口。近二十年来，ZFN、TALEN和CRISPR-Cas9系统相继出现，成为了解决这一间题的新思路。
1996年，美国科学家S.Chandrasegaran将FokI进行改
造得到第一个嵌合型内切酶，该酶被命名为指极酸醇（zinefinger nuclease，ZFN）。ZFN具有特异性剪切靶DNA 的能力，且在很大程度上避免了脱靶效应的产生，但该技术
万方数据
对锌指结构域的组合和设计非常困难，这也使得其发展缓慢，难以普及。2007年，德国科学家发现转求后动样效应蛋白（transcription activatorlikeeffector,TALE), 之后研究者将TALE与FokI的C端结构域相连，得到TALEN。 TALEN具有识别特异性且较ZFN的结构域而言更为简单，高效，然而具有不确定性。之后，以RNA为指导的核酸酶
( RNAguided
nuclease，RGN)Cas9被发现，CRISPRCas9
应运而生，该技术设计简单，并且在对多个靶DNA编辑时，仅需保持Cas9不变并修改sgRNA，这种方法简单高效，已经
成为目前基因编辑技术的研究热点。 2.基因编辑技术的的应用
基因编辑技术已在食品、医药、农业、畜牧业和育种等多方面取得不同程度的进展，且伴随着该技术的不断发展与日益成势：相关产品也逐步投入使用
(1)基固编辑技术对农业的影响 ①植物抗性的提高
植物的抗逆性是指植物抵抗不利于自身生长的环境因素的能力。提高抗逆性一直是农业发展的关键。随着基因编辑技术的发展，出现了大量抗逆性的农作物品种。仅仅在我国应用了20余年的转基因棉花方面，就有抗虫棉、抗早耐盐碱棉、抗除草剂棉、抗病棉等多个品种。除此之外，还有转基因番茄、植酸酶玉米、抗病毒西产芦、抗环斑病本瓜以及抗除草剂、抗虫的大豆、油菜、玉米等。
②植物的品种改良
对植物自身品质的改良是基因编辑技术的一大重点。在植物总体产量提高的基础上，单株产量与产物品质的提高能进一步地带来经济、社会效益。目前，高品质纤维棉花、黄金大米、高油酸大豆等作物已经研制成功，它们的品质、营