隨著2015年進(jìn)入尾聲，各大雜志和網(wǎng)站陸續(xù)通過年終盤點(diǎn)來辭舊迎新。CRISPR技術(shù)先驅(qū)、加州大學(xué)伯克利分校的Jennifer A. Doudna在Genome Biology雜志上發(fā)表文章指出，基因組編輯領(lǐng)域也到了辭舊迎新的時(shí)候。這場(chǎng)革命的初始期已經(jīng)進(jìn)入尾聲，正在迎來新的發(fā)展階段。

CRISPR-Cas9是細(xì)菌在漫長(zhǎng)的進(jìn)化史中演化出的重要防御機(jī)制。這個(gè)監(jiān)控體系能夠根據(jù)引導(dǎo)RNA的指示，靶標(biāo)并降解入侵者的遺傳物質(zhì)。規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)CRISPR與內(nèi)切酶Cas9的組合，可以在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標(biāo)并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。2012年研究者們利用這一特點(diǎn)，將CRISPR系統(tǒng)發(fā)展成了強(qiáng)大的基因組編輯工具。

幾乎所有實(shí)驗(yàn)室都可以很方便的進(jìn)行CRISPR基因組編輯，你只需要在自己感興趣的細(xì)胞或生物中表達(dá)Cas9內(nèi)切酶和引導(dǎo)RNA（gRNA）。內(nèi)切酶Cas9會(huì)在gRNA的指導(dǎo)下引入位點(diǎn)特異性的雙鏈斷裂，然后細(xì)胞通過同源重組進(jìn)行修復(fù)，最終改寫基因組的特定位點(diǎn)。

這幾年基因組編輯的勢(shì)頭實(shí)在很猛，回顧和評(píng)論幾乎趕不上它的發(fā)展速度。一輪又一輪的重大進(jìn)展在不斷拓寬基因組編輯的疆域，增加基因組編輯的工具，加深我們對(duì)其作用機(jī)制的理解。

基因組編輯讓人們對(duì)基因組序列有了前所未有的控制。基因組工程的下一個(gè)前沿將是，對(duì)其他基因組屬性建立類似的精確控制，特別是表觀遺傳學(xué)修飾。表觀遺傳學(xué)修飾對(duì)基因表達(dá)影響很大，但人們對(duì)其具體功能還知之甚少。 基因組編輯技術(shù)可以用來闡明表觀遺傳學(xué)修飾的功能和遺傳性，幫助人們開發(fā)控制細(xì)胞表型和干涉基因組調(diào)控的新策略。表觀基因組編輯面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于，開發(fā)一套操縱表觀遺傳學(xué)標(biāo)簽的合適工具，解讀環(huán)境、表觀遺傳學(xué)對(duì)基因調(diào)控的影響。

基因組編輯領(lǐng)域目前面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇主要是：定義基因組編輯工具的適用范圍，明確它們的工作機(jī)制，嘗試應(yīng)用如何加以應(yīng)用，根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)謹(jǐn)慎而明智地發(fā)展這些新技術(shù)。Genome Biology雜志為此特別制作了基因組編輯特刊，推出了涉及這些挑戰(zhàn)的一系列文章，希望在基因組編輯革命的新時(shí)期為研究者們提供全面的視角。Jennifer A. Doudna正是這份特刊的客座編輯之一。