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·基因编辑专题·生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2018, 34(5):1-8近年来，有关位点特异性核酸酶（Site-specific nuclease，SSN）的基础理论研究取得了突破性进展，使精准基因编辑技术在生物学、医学和农业等领域得到了广泛应用，也取得了令人瞩目的成就。位点特异性核酸酶在生物体的基因编辑中提供了十分精准有效的 DNA 切割方法 ［1］ ，其中，锌指核酸酶收稿日期 ：2017-12-22基金项目 ：浙江省科技厅公益技术应用研究计划（2014003020），浙江理工大学人才基金项目（11612932611513）作者简介 ：吴言，女，硕士，研究方向 ：生化工程，代谢工程 ；E-mail ：zstu.wy@163.com通讯作者 ：赵洪新，博士，教授，研究方向 ：生物化工及代谢与调控工程 ；E-mail ：bxxbj2003@gmail.com 新一代精准基因编辑工具 CRISPR/Cas9 的技术优势与应用局限吴言 1   郝雅荞 1，2   韦璇 1，2   沈琦 1   柳叶飞 3   王升厚 3   赵洪新 1（1. 浙江理工大学生命科学学院，杭州 310018 ；2. 沈阳师范大学生命科学学院，沈阳 110034 ；3. 沈阳师范大学教学实验中心， 沈阳 110034）摘 要 ： CRISPR/Cas9（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/ Cas9）是继锌指核酸酶（ZFNs）和类转录激活因子效应物核酸酶（TALENs）基因编辑技术之后的第三代基因编辑技术。CRISPR/Cas9 在细菌和古生菌中广泛存在，是细菌在长期进化过程中形成的一种“适应性免疫防御”，能够针对噬菌体感染、质粒接合和转化所造成的外源导入基因特异性识别、降解入侵的外源 DNA，CRISPR/Cas9 通过一段 20 bp 的短 RNA 来识别打靶位点的精准编辑技术。CRISPR/Cas9 具有设计操作简便、编辑高效和通用性广等优点，是新一代具有革命意义的精准基因编辑技术。从 CRISPR/Cas9 的发现、作用机理、基因编辑以及应用局限等方面进行归纳总结，旨为理解其工作原理和精准基因编辑技术应用提供参考。关键词 ： CRISPR/Cas9 ；基因编辑 ；脱靶效应 ；sgRNADOI ：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-1100The Advantages and Limitations of CRISPR/Cas9-based Gene Editing TechnologyWU Yan 1 HAO Ya-qiao 1，2 WEI Xuan 1，2 SHEN Qi 1 LIU Ye-fei 3 WANG Sheng-hou 3 ZHAO Hong-xin 1（1. Zhejiang Province Key Laboratory of Plant Secondary Metabolism and Regulation，College of Life Sciences，Zhejiang Sci-Tech University，Hangzhou 310018 ；2. College of Life Science，Shenyang Normal University，Shenyang 110034 ；3. Experimental Teaching Center，Shenyang Normal University，Shenyang 110034）Abstract: CRISPR/Cas9 is becoming a hot spot in genome editing，and it provides a more efficient way for gene targeting than zinc finger endonuclease（ZFN）and transcription activator-like effector nuclease（TALEN）. CRISPR/Cas9 system exists widely in bacteria and archaea，carrying out the adaptive immune responses specifically recognizing the invaded genetic elements from phage infection，plasmid conjugation and transformation as well as and degrading exogenous DNA. CRISPR/Cas9 is a precise editing technology by which the target sites are recognized by a segment of 20 bp small RNA. CRISPR/Cas9 has the advantages of simple design and operation，high efficiency，and broad generality，thus it is a novel and revolutionary precise gene editing technology. This review induced and summarized the aspects of the discovery of CRISPR/Cas，mechanisms，gene editing，and application limitations，aiming at providing references for understanding its mechanisms and applying precise gene editing technology.Key words: CRISPR/Cas9 ；gene editing ；off-target effects ；sgRNA