晶莱热点速递之Prime editing

哈佛大学Broad研究所刘如谦（David R. Liu）教授在10月21日Nature杂志发表题为“Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA”的研究论文，开发了一种全新的精准基因编辑工具——prime editing，一种不需要产生DNA双链断裂以及不需要供体DNA的基因组编辑方法，该方法融合了工程逆转录酶和Cas9，将新的遗传信息直接写入到靶向DNA位点，从而使用prime editing guide RNA（pegRNA）进行编辑。

Prime editing需要设计一种特殊的gRNA，也就是pegRNA。与普通的gRNA不同，这种pegRNA不但能够结合想要进行编辑的特定DNA区域，还自带“修改模板”。Cas9-逆转录酶融合蛋白会在pegRNA的引导下，精准地切开一条DNA链，然后根据“修改模板”，合成含有正确序列的DNA。细胞内的DNA修复机制会自动把这段新合成的序列整合进基因组。

相较于CRISPR–Cas9，prime编辑在同源臂介导的修复、互补的优劣势等方面的效率和产物纯度方面提供了优势，并且在已知Cas9脱靶位点处的脱靶编辑比Cas9核酸酶低得多。prime编辑大大扩展了基因组编辑的范围和能力，并且原则上可以纠正约89％的已知致病性人类遗传变异，对于开发更安全的基因疗法意义重大。