近日，我室抗旱节水研究及应用创新团队李君教授在中科院一区Top期刊International Journal of Biological Macromolecules（IF=8.2）发表了题为“Prime editing: Its systematic optimization and current applications in disease treatment and agricultural breeding”的综述文章。

该综述全面系统性地介绍了目前最新CRISPR/Cas9介导的基因编辑工具—引导编辑。引导编辑(prime editing)采用一种结合Cas9切刻酶[nCas9(H840A)]和逆转录酶(M-MLV RT)的融合蛋白，并使用一条可编程的引导编辑向导RNA (pegRNA)。通过逆转录的过程，引导编辑能够精确地将所需的编辑信息从pegRNA导入到基因组的目标位点。因此，引导编辑可以实现所有12种类型的碱基替换、DNA片段的靶向插入和删除、大片段DNA的整合与倒置，甚至以上编辑类型的组合等。

然而，由于引导编辑机制的复杂性，其编辑的效率普遍较低，这限制了其更广泛的应用。因此，研究人员们采用了多种策略来优化引导编辑，来提高其编辑效率。这些策略包括改造逆转酶、使用不同的nCas9变体或同源物、操纵DNA修复途径、合理设计pegRNA、优化引导编辑载体结构等。

此外，该综述还介绍了一种双pegRNA的策略，它通过在靶位点DNA的正义链和反义链上引入相同的编辑，进一步提高了引导编辑的效率，同时扩大了基因组的可编辑类型，包括大片段DNA的插入、删除、整合、倒置以及复制等。

最后，该综述还总结了目前引导编辑在多种疾病治疗和农业育种上的应用，并对引导编辑目前面临的挑战以及未来的发展方向进行了展望。

余潇潇、霍贯中硕士为该论文的共同第一作者，李君教授为该论文的通讯作者。本科生于金泰和李慧园参与完成了该项工作。该项工作得到了河北省重点研发计划、河北省优秀青年科学基金等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127025