元素百科介绍中国科学院上海生科院揭示基因组编辑的新机制。中国科学院上海生命科学研究所（人口健康领域）中国科学院-马普学会计算生物学合作伙伴研究所杨莉研究小组与上海科技大学陈佳研究小组合作研究，南京医科大学沈斌研究小组揭示了细胞嘧啶脱氨酶（APOBEC）新机制在CRISPR/Cas9引起的DNA断裂修复过程中产生突变，为进一步提高基因组编辑保真度提供了新思路。
CRISPR/Cas9是迄今为止最高效、最方便的基因组编辑技术。虽然广泛应用于生命科学基础研究和生物技术开发，在临床研究中具有巨大的潜力，但由于编辑过程中的非靶向突变和基因治疗的不可逆性，CRISPR/Cas9技术的准确性一直是科学界的焦点。由于APOBEC可以在DNA单链断裂修复过程中与单链DNA结合，引起随机突变，而CRISPR/Cas9引起的DNA修复过程中广泛存在单链核酸(如单链寡聚核苷酸、基因组单链DNA)。因此，评估APOBEC是否能在CRISPR/Cas9引起的基因组DNA修复过程中发生突变，对提高CRISPR/Cas9编辑技术的准确性和DNA损伤修复具有重要意义。在这项研究中，研究人员证实，APOBEC可以作用于单链寡聚核苷酸的同源重组修复过程，并在基因组DNA的同源嘧啶位点产生碱基替换突变。同时，研究人员还发现，APOBEC可以激活碱基切除修复通路，产生DNA双链断裂，然后产生非靶向随机碱基插入或缺失（insertions/deletions, indels）。基于上述机制研究，研究人员提出了以双链寡聚核苷酸或双链质粒DNA为修复模板，抑制内源APOBEC的策略，以提高CRISPR/Cas9编辑的真实性和准确性。
长期从事计算生物学和组学研究的杨力研究小组。在这项合作研究中，研究人员阐述了APOBEC在CRISPR/Cas9引起的基因组DNA断裂修复过程中突变的分子机制，并成功与陈佳研究组合作开发了增强型基因组碱基编辑系统（Wang et al.,2017,Cell Research），碱基编辑实现了更高的精度和效率。
