基于tale的靶向基因修饰技术
TALEN技术在基因编辑中的优点和限制
TALEN技术在基因编辑中的优点和限制基因编辑是一种能够精确改变生物体基因序列的技术，其潜力远远超出了传统的基因改良方法。
在过去几年中，基因编辑技术已经取得了重大突破，其中TALEN（Transcription Activator-Like Effector Nuclease）技术作为一种新兴的方式，被广泛应用于基因编辑领域。
本文将探讨TALEN技术在基因编辑中的优点和限制。
首先，TALEN技术具有高度的精确性和特异性。
TALEN基因编辑系统由一个转录激活因子样效应蛋白与DNA切割酶结合而成，这个融合蛋白能够识别和结合到目标基因的特定序列，并通过其切割酶活性进行DNA的修饰。
相比之下，这一技术相比CRISPR/Cas9技术具有更高的特异性，能够减少对非目标基因的误切。
这种精确性非常重要，因为它可以避免对基因组的无意义修改，从而减少可能引发的副作用或潜在风险。
其次，TALEN技术具有较高的编辑效率。
相比较其他基因编辑方法，TALEN技术能够更准确和高效地进行基因序列的修改。
由于TALEN系统可精确识别和结合到目标基因的特定序列，因此可降低误修和错配率，提高编辑效率。
这一优点对于通常需要高效的基因修改和大规模基因组工程项目的研究非常重要。
此外，TALEN技术在设计和构建方面较为灵活。
TALEN技术利用经过改造的转录激活因子样效应蛋白与DNA切割酶结合，这些蛋白的结合位点可通过简单地改变由可以设计的模块化DNA蛋白序列编码，进而方便地改变TALEN的特异性。
这为研究人员提供了更多样的选择，使得他们能够根据需要在不同的基因组中实现定点基因编辑。
这一灵活性为基因编辑技术的应用提供了更大的灵活性和潜力。
然而，尽管TALEN技术具有许多优势，但也存在一些局限性。
首先，TALEN技术相对复杂，需要大量的实验操作和时间。
相比较已验证的CRISPR/Cas9系统，TALEN技术在设计和构建方面更加复杂，这就需要更多的实验室技术和经验。
TALENs的靶向基因修饰技术
对应关系。实验设计 简单准确、实验周期短、成本低。 3. 成功率几乎可达100%。 毒性低、脱靶情况少。 4. 克服了常规的ZFN方法不能识别任意目标基因序
列，以及识别序列经常受上下游序列影响等问题，而具有ZFN相等或更 好的活性。
TALENs的靶向基因修饰技术 TALENs--transcription activator-like effectors nucleases
简介
基因组靶向修饰
诱变技术
转基因技 术
转录激活子样效应因子 生物应用模型构
核酸酶技术（TALENs）
建
RNAi技术
锌指核酸酶 技术
反义吗啡 林技术
RNAi技术
RNAi: 与靶基因同源的双链RNA诱导的特异转录 后基因沉默的现象
其作用机制是双链RNA被特异的核酸酶降 解，产生干扰小的RNA（siRNA),这些siRNA与 同源的靶RNA互补结合，特异性降解靶RNA从而 抑制或者下调基因的表达。
转基因技术：将人工分离和修饰过的基因导入到生 物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体 的性状的可遗传修饰。
反义吗啡林技术：反义寡核苷酸抑制特定的信使 RNA对蛋白质的翻译来控制基因的表达。
简介
TALEN（ Transcription Activator-Like Effector Nucleases ） 转录激活子பைடு நூலகம்效应因子核酸酶
TALENs 的靶向基因修饰技术是一种崭新的分子生物学方法，现已应用 于植物、哺乳动物细胞、人类细胞、线虫、酵母、斑马鱼及大鼠等各类 研究对象。
TALENs的作用机制
TALEN靶向基因操作技术
TALEN靶向基因操作技术(2013-09-15 15:04:15)转载▼分类：转载TALEN (transcription activator-like effector nucleases)靶向基因操作技术是一种崭新的分子生物学工具。
可以构建并表达可以识别任意DNA 序列的重组核酸酶，实现目的基因的特异编辑，如knock-out，knock-in，碱基突变……TALEN技术2011年被《Nature methods》评为“年度实验室技术”。
2011年7-8月，Nature Biotechnology上发表了用TALEN技术进行基因敲除的4篇研究文章，及一篇综述“Move over ZFN”。
Genetic engineering of human pluripotent cells using TALE nucleases. 2011 Jul 7;29(8):731-4.Knockout rats generated by embryo microinjection of TALENs. 2011 Aug5;29(8):695-6.Targeted gene disruption in somatic zebrafish cells using engineered TALENs.2011 Aug 5;29(8):697-8.Heritable gene targeting in zebrafish using customized TALENs. 2011 Aug5;29(8):699-700.Move over ZFN. Volume: 29, Pages: 681–684继自杀质粒，RNA干扰、ZFN之后，TALEN技术已经成为生物技术发展史中新的里程碑！与ZFN技术相比，TALEN技术的优势明显。
∙适用范围广：几乎可敲除任何基因，无基因序列、细胞、物种限制；∙设计准确：TAL的核酸识别单元与A、G、C、T有恒定的对应关系，设计简单准确；∙成功率高：成功率高达100%；∙脱靶率低：毒性低、脱靶情况少。
TALEN的应用(重要!!)
PCR产物送测序
比对测序结果，初步确认 TALEN活性
钟洁
2014.11.7
28
续上
PCR产物TA克隆、单克隆测 序确定打靶效率
大于53%（每100个细胞中有 53个细胞发生碱基突变）
钟洁
2014.11.7
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部分单细胞克隆测序结果：
续上
消化细胞呈单细胞，接种于 96孔板中，待单细胞克隆长 大后，同上进行鉴定
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2.2 TALENs表达质粒构建
TALENs靶点识别模块构建
TALENs表达质粒构建
TALENs质粒对共转入细胞
目标基因敲除突变体筛选
钟洁
2014.11.7
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2.3 TALEN质粒对共转入细胞
TALENs靶点识别模块构建
TALENs表达质粒构建
TALENs质粒对共转入细胞后，其表达的融合 蛋白即可分别找到其DNA靶位点并与靶位点特异结 合。此时，两个TALENs融合蛋白中的FokI功能域 形成二聚体，发挥非特异性内切酶活性，于两个靶 位点之间打断目标基因。诱发DNA损伤修复机制， 主要有非同源末端连接（NHEJ）和同源直接修复 （HDR）。在此修过程中形成一定的插入或缺失突 变，即形成目标基因敲除突变体。
钟洁
2014.11.7
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ZFNs
锌指核酸酶：
锌指蛋白 识别区域
+
Fokl 酶切区域
钟洁
2014.11.7
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3.1 锌指蛋白
锌指蛋白是真核生物中普遍存在的基因转 录调控因子, 在细胞分化、胚胎发育等方面 起重要作用。
锌指结构是由多个半胱氨酸和/ 或组氨酸 与锌离子螯合组成四面体结构。其中, Zn2+ 离子是保持锌指结构和功能的必不可少的因 素, 它能促使肽段折叠成稳定的锌指结构并 使其能与特异核酸位点结合。
talens名词解释
talens名词解释
TALENs(transcription activator-like (TAL) effector nucleases)的中文名为转录激活因子样效应物核酸酶，是基因组编辑核酸酶三大类之一。
它是实现基因敲除、基因敲入或转录激活等靶向基因组编辑的里程碑。
TALENs中文名是转录激活因子样效应物核酸酶，TALENs是一种可靶向修饰特异DNA序列的酶，它借助于TAL效应子一种由植物细菌分泌的天然蛋白来识别特异性DNA碱基对。
TAL效应子可被设计识别和结合所有的目的DNA序列。
对TAL 效应子附加一个核酸酶就生成了TALENs。
TAL效应核酸酶可与DNA结合并在特异位点对DNA链进行切割，从而导入新的遗传物质。
TALENs由于具有一些比锌指核酸酶(ZFNs)更优越的特点，现在成为了科研人员用于研究基因功能和潜在基因治疗应用的重要工具。
是目前较有发展前景的基因修饰技术。
基因工程 比较TALEN技术与ZFN技术
基因工程比较TALEN技术与ZFN技术基因工程是一门利用生物技术手段对生物体的基因进行修改和调控的学科。
在基因工程的研究领域中，TALEN技术（转录激活样效应核酸酶）和ZFN技术（锌指核酸酶）是两种常用的基因编辑工具。
本文将分别介绍和比较这两种技术的原理、应用和优缺点。
一、TALEN技术1.1 原理：TALEN技术是一种基于转录激活样效应核酸酶的基因编辑技术。
它利用人工设计的核酸酶靶向特定的基因序列，并通过DNA切割和修复机制来实现基因编辑。
1.2 应用：TALEN技术在基因工程领域有广泛的应用，包括基因敲除、基因敲入和基因突变等。
它可以用于研究基因功能、治疗遗传性疾病以及改良农作物等方面。
1.3 优缺点：TALEN技术具有高效、精确的特点，能够实现特定基因的精确编辑。
然而，TALEN技术的设计和构建较为复杂，成本较高，且对目标序列有一定的限制。
二、ZFN技术2.1 原理：ZFN技术是一种利用锌指蛋白和DNA切割酶的复合物来实现基因编辑的技术。
锌指蛋白可以通过蛋白结构域与特定的DNA序列结合，将DNA切割酶引导到目标位点进行基因编辑。
2.2 应用：ZFN技术在基因工程研究中也有广泛的应用，包括基因敲除、基因敲入和基因修饰等。
它可以用于研究基因功能、治疗遗传性疾病以及改良生物生产工艺等方面。
2.3 优缺点：ZFN技术具有较高的特异性和准确性，能够实现对特定基因的精确编辑。
然而，ZFN技术的设计和构建也比较复杂，且存在一定的设计限制和潜在的细胞毒性。
三、TALEN技术与ZFN技术的比较3.1 原理比较：TALEN技术和ZFN技术都是通过引导DNA切割酶来实现基因编辑，但TALEN技术利用的是转录激活样效应核酸酶，而ZFN技术则利用的是锌指蛋白。
3.2 应用比较：TALEN技术和ZFN技术在基因工程研究中的应用领域和范围相似，但具体应用时需要考虑到各自的优势和限制。
3.3 优缺点比较：TALEN技术和ZFN技术在特异性、准确性和效率等方面都具有一定优势，但在设计和构建的复杂性、成本以及对目标序列的限制等方面存在一定的差异。
TALENS技术.
实际应用 基于TALE的基因组编辑技术已经被广泛作用于基因敲除、敲入、 转录激活等。GeneCopoeia公司提供TALEN以及最新基因修饰 技术CRISPR/Cas9的设计、载体构建、功能验证等服务。
2014年2月，北京大学生命科学学院魏文胜课题组依托于一种自主研发的 TALE蛋白组装技术完成了全部TALE元件的解码工作。 2010年至今，TALEN技术已被全球范围内各实验室使用。服务公司更如雨后 春笋般大量涌现，如GeneCopoeia等。
那什么是talens呢？
TALENs中文名是转录激活因子样效应物核酸酶，TALENs是一种可靶向 修饰特异DNA序列的酶，它借助于TAL效应子一种由植物细菌分泌的天 然蛋白来识别特异性DNA碱基对。TAL效应子可被设计识别和结合所有 的目的DNA序列。对TAL效应子附加一个核酸酶就生成了TALENs。 TAL效应核酸酶可与DNA结合并在特异位点对DNA链进行切割，从而导 入新的遗传物质。
TALENs
TALENs的靶向基因修饰技术
12级生技本一
小组成员：宋海林 王钦 余文凡 邓林炜 朱翔
TALENs--transcription activator-like effectors nucleases
《科学》杂志：2012年度10大科学突破
基因组的精密工程 TALENs
通 常，人们无法确定对高级生物的DNA进行修改和 删除的最终结果。然而，在2012年，名为“转录激 活子样效应因子核酸酶”（TALENs）的工具赋予 研究 人员改变或关闭斑马鱼、蟾蜍、牲畜及其他动
基因工程 比较TALEN技术与ZFN技术
基因工程比较TALEN技术与ZFN技术基因工程是一门应用于生物学和医学领域的前沿科技，它通过修改和调控生物体的基因组来实现对生物体性状的改变和控制。
在基因工程领域，TALEN技术和ZFN技术是两种常用的基因编辑工具。
本文将详细比较这两种技术的原理、应用、优缺点等方面的内容。
一、TALEN技术TALEN是“转录活化因子效应器核酸酶”（Transcription Activator-Like Effector Nucleases）的缩写。
它是一种基于人工设计的核酸酶，能够精切当割DNA双链，实现基因组的定点编辑。
TALEN技术的主要原理是通过融合转录活化因子（TALE）结构域和核酸酶结构域来实现对DNA的切割。
1. 原理：TALEN技术的核心是TALE结构域，它来源于一种细菌（Xanthomonas），能够与特定的DNA序列结合。
TALE结构域由一系列重复单元组成，每一个单元与特定的碱基配对。
通过改变重复单元中的氨基酸残基，可以实现对不同碱基的识别。
将TALE结构域与核酸酶结构域融合后，形成TALEN蛋白。
TALEN蛋白能够与目标DNA序列结合，并切割DNA双链，引起DNA修复机制，从而实现基因组的编辑。
2. 应用：TALEN技术在基因工程领域有广泛的应用。
它可以用于基因敲除、基因修饰、基因添加等方面。
通过设计特定的TALEN蛋白，可以实现对特定基因的靶向编辑。
例如，科学家可以设计TALEN蛋白来敲除某个致病基因，从而治疗相关疾病。
此外，TALEN技术还可以用于研究基因功能、构建转基因生物等方面。
3. 优缺点：TALEN技术相比传统的基因编辑技术具有以下优点：（1）高度特异性：TALEN蛋白能够与特定的DNA序列结合，实现对特定基因的靶向编辑，具有较高的特异性。
（2）较低的非特异性效应：相比较其他基因编辑技术，TALEN技术在非目标位点引起的突变较少。
（3）较高的编辑效率：TALEN技术能够实现高效的基因组编辑，编辑效率通常在50%以上。
TALEN靶向基因修饰新技术研究进展_靳玉珠
chilling injury in banana fruit[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2012,92:2624-2629.[11]Wan C Y,Wilkin T A.A modified hot borate methodsignificantly enhances the yield of high quality RNA from cotton(Gossypium hirsutum L.)[J].Anal Biochem,1994,223:7-12.[12]Puhakainen T,Pihakaski-Maunsbach K,Widell S,et al.Coldacclimation enhances the activity of plasma membrane Ca2+-ATPase in winter rye leaves[J].Plant Physiology and Biochemistry, 1999,37:231-239.[13]郑姗姗,李丹,蒋欣梅,等.渐降低温胁迫对黄瓜幼苗叶绿体膜相关指标的影响[J].浙江大学学报(理学版),2012,39(5):582-586. [14]刘悦萍.高温锻炼和水杨酸诱导葡萄幼苗耐热性的细胞学机制研究[D].北京:中国农业大学,2003:18-32.ＴＡＬＥＮ靶向基因修饰新技术研究进展靳玉珠1,2，王世山1，向华2，王晓虎2（1．焦作市畜产品质量安全检测中心，河南焦作454002；2．广东省农科院动物卫生研究所，广东广州510640）摘要：靶向基因敲除基因修饰TALEN(Transcription Activator-Like(TAL)Effector Nucleases)，是一种崭新的分子生物学工具，被《Science》选为2012年年度十大科学突破的新技术。
该技术通过构建与核酸内切酶的融合蛋白，在特异位点打断目标基因DNA序列，从而可在该位点进行DNA编辑修饰操作，如knock-out、knock-in、碱基替换、点突变或基因修饰等。
TALEN靶向基因操作技术
TALEN靶向基因操作技术TALE 技术（Transcription activator–like effectors）是一种崭新的分子生物学工具。
科学家发现，来自植物细菌Xanthomonas sp.的T AL蛋白的核酸结合域的氨基酸序列与其靶位点的核酸序列有恒定的对应关系。
利用TAL的序列模块，可组装成特异结合任意DNA序列的模块化蛋白，从而达到靶向操作内源性基因的目的。
目前TALE技术主要有两种应用：1）TALEN（transcription activator-like (TAL) effector nucleases）技术构建针对任意特定核酸靶序列的重组核酸酶，在特异的位点打断目标基因D NA，进而在该位点进行DNA操作，如Knock-out、Knock-in或点突变。
它克服了常规的ZFN方法不能识别任意目标基因序列，以及识别序列经常受上下游序列影响等问题，而具有ZFN相等或更好的活性，使基因操作变得更加简单、方便。
2）TALEA（transcription activator-like (TAL) effector activator）技术，针对基因启动子上游任意特定DNA序列构建转录激活因子，可提高特异内源基因的表达水平，而不需要购买或克隆cDNA。
TALE技术已经成功应用到了细胞、植物、酵母、斑马鱼及大、小鼠等各类研究对象，日益成为功能强大的实验室工具，使得过去无法逾越的项目成为可能。
1.无基因序列、细胞、物种限制。
2.TAL的核酸识别单元与A、G、C、T有恒定的对应关系。
实验设计简单准确、实验周期短、成本低。
3.成功率几乎可达100%。
4.毒性低、脱靶情况少。
5.克服了常规的ZFN方法不能识别任意目标基因序列，以及识别序列经常受上下游序列影响等问题，而具有ZFN相等或更好的活性。
1.TALE靶点识别模块构建TAL的核酸识别单位为重复34个恒定氨基酸序列，其中的12、13位点双连氨基酸与A、G、C、T有恒定的对应关系，即NG识别T，HD识别C，NI识别A，NN识别G。
细胞生物作业-TALEN 基因编辑
TALEN技术的基本原理和方法摘要：TALEN技术是一种通过依赖TALEs酶和核酸内切酶组成的复合体，来特异性的识别靶基因序列，并对其进行切割，从而引发修复机制从而完成基因的敲除和修饰。
TALEN技术的操作分为四步;1.确定靶点2.人工构建重复序列3.真核表达载体的构建和反应4.筛选头突变体；TALEN技术现在已经有了很广泛的应用，并将不断地发展和进步。
关键字：TALEs TALEN 基本原理操作技术应用The fundamental principle and method of TALEN technologyLiuTongAbstrict:TALEN technology is a kind of relying on TALEs of endonuclease and enzyme complex, to specific identification of a target gene sequences, and carries on the cut, causing repair mechanisms to complete gene knockout and modification.TALEN technology operation is divided into four steps;1. Determine the target 2. Artificial building repeat sequence (3) the construction of eukaryotic expression vector and response 4. Screening mutant;TALEN technology now has a wide range of application, and will continue to development and progress.Key word: TALEs TALEN fundamental principle operation technology adhibitionTALE 核酸酶 ( TALE nucleases，TALENs) 是由 TALEs DNA 结合域和内切核酸酶 Fok切割域融合而成．其中，TALEs 的DNA 结合域能够识别特异的 DNA序列，FokI可通过二聚体产生核酸内切酶活性，在特异的靶 DNA序列上产生双链断裂．细胞在修复双链断裂的过程中，可产生各种类型的序列改变．根据 TALEs 的结构特点，理论上可以设计出能够识别并结合任意靶序列的TALENs ．而且TALENs 的操作简单，没有筛选的过程，组装完成后即可进行活性验证，因此，该技术在酵母、动植物细胞的基因组定点修饰、遗传疾病的基因疗法及基因的功能研究等方面具有广泛的应用前景．1.TALEN技术的基本原理【图三】1.1 TALEN的基本结构TALEN是由TALEs和核酸内切酶FOLK1组成的能够特异性识别和切割特定的DNA分子。
TALENs的靶向基因修饰技术易懂版
TALEN基因敲除技术
技术原理
每周
TALENs可识别并结 合特定的 DNA 序列 , 并通过切割这一序 列的特定位点造成 DNA的双链断裂 (DSB)
细胞利用天然的DNA 修复过程非同源末端 结合（NHEJ）导致 DNA断裂处碱基的变 异，造成翻译蛋白的 移码突变，从而不能 产生正确的蛋白质， 即最终实现基因敲除。
TALENs技术特点：1. 无基因序列、细胞、物种限制。 2. TALE的核酸识别单元与A、G、C、T有恒定的对应 关系。实验设计 简单准确、实验周期短、成本低。 3. 成功率几乎可达100%。 毒性低、脱靶情况少。 4. 克服了常规的ZFN方法不能识别任意目标基因序列 ，以及识别序列经常受上下游序列影响等问题，而具有ZFN相等或更好的 活性。
基因敲除的技术基础
胚胎干细胞 （ES）分离 体外培养技 术
基因敲除
1987年，Thompsson首次建立了完整的ES细胞基因敲除 的小鼠模型。此后的几年中，基因敲除技术得到了进一 步的发展和完善。
基因敲除的技术基础
基因敲除主要是应用DNA同源重组原理，用 设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到 基因敲除的目的。
TALENs基因靶向修饰技术的应用
①建立生物模型。 在基因功能，代谢途径等研究中模型生物的建立非常重要。基 因敲除技术就常常用于建立某种特定基因缺失的生物模型，从 而进行相关的研究。这些模型可以是细胞，也可以是完整的动 植物或微生物个体。最常见的是小鼠、线虫、酵母，斑马鱼等 的基因敲除模型也常见于报道。 ②疾病的分子机理研究和疾病的基因治疗。 通过基因敲除技术可以确定特定基因的性质以及研究它对机体 的影响。这无论是对了解疾病的根源或者是寻找基因治疗的靶 目标都有重大的意义。
基于TALE的基因操作研究进展
基于TALE的基因操作研究进展（上海交通大学农业与生物学院，上海200240）摘要：TALE(Transcription activation-like effector)是黄单胞菌(Xanthomonas)与寄主植物互作所分泌到植物细胞中的一种效应蛋白T3SE(Type Ⅲsecretion effector)。
它可以特定的结合到靶基因启动子的某些元件而激活靶基因的转录。
TALE存在串联重复的结构，这种重复结构与其结合靶序列间存在着一定对应关系：重复片段中的12,13位氨基酸决定了结合靶序列的碱基特异性。
基于此所构建出的人造TALE(dTALE),再结合内切酶以及抑制子等其他部件就可以对基因组进行修饰和对基因的表达进行调控。
该技术有助于我们更好的人为定向地改造生物，也为人类疾病预防和治疗提供了新思路。
关键词：TALE：修饰；调控；基因组；基因表达；生物技术Abstract:TALE, a kind of type Ⅲeffector, can be secreted into plant cells by Xanthomonas during the interaction between pathogens and plants. It can specificity bind the sequence on the promoter of the target genes to activate the transcription of the target gene. The structure of TALE contains tandem repeat. There is a certain relationship between the repetitive structure and the target sequence TALE bind: the amino acids at 12 and 13 position associates preferentially with one or more of the four nucleotides. Using this relationship to build artificial TALE combined with other components such as endonuclease or inhibitor can be a new method for modifying and regulating the genome of creature. This technology helps us better artificially modify creature, and also provides a new approach to the treatment and prevention of human diseases.Key words:TALE; Modify; Regulate; Genome; Gene Expression; Biotechnology对于基因组的定点修饰技术，一直以来都是生物界所研究的热点。
靶向基因修饰新技术——TALEN和CRISPR
靶向基因修饰新技术——TALEN和CRISPR20世纪80年代初，科学家用显微注射的方法将外源DNA片段导入小鼠受精卵的原核中，构建出了世界上第一个转基因小鼠，然而该方法只能将外源DNA片段导入动物基因组中，无法对体内基因组的特定序列进行特定的修饰。
80年代后期，基于小鼠胚胎干细胞(ES细胞)及同源重组技术的发展而催生的基因打靶技术使得科学家可以对小鼠的任何基因序列进行随意的修饰。
基因打靶技术的发展使生命科学的研究发生了革命性的改变，但用此技术制备基因工程动物模型过程较长和花费较大，且由于基因的修饰是在ES细胞中进行，目前的基因打靶技术还只能用于制备基因改变的小鼠和大鼠动物模型。
前些年，科学家发现，两种人工改造过的核酸酶，锌指核酸酶(Zinc-finger Nucleases，ZFN)和转录激活因子样效应物核酸酶(Transcription Activator-Like Effector Nucleases，TALEN)能够识别并结合指定的基因序列位点，并高效精确地切断。
随后，细胞利用天然的DNA修复过程来实现DNA的插入、删除和修改，这样研究人员就能够随心所欲地进行基因组编辑。
ZFN和TALEN技术结合了原核注射的制备周期短和基因打靶技术的定点修饰的特点，可以应用到除小鼠和大鼠之外的其他生物。
但其脱靶效应(off target)，也就是把不该切的地方切了的问题仍是一个挑战。
近年来，一种新型基因组修饰的技术——规律成簇的间隔短回文重复序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR)受到人们的高度重视。
CRISPR是细菌用来抵御病毒侵袭/躲避哺乳动物免疫反应的基因系统。
科学家利用RNA引导Cas9核酸酶可在多种细胞(包括iPS)的特定的基因组位点上进行切割和修饰。
与ZFN/TALEN相比，CRISPR/Cas更易于操作、效率更高和更易得到纯合子突变体，且可在不同的位点同时引入多个突变。
TALEN和CRISPER基因靶向技术
TALEN核酸酶
DNA 识别域 TALE
A T T C T G C T A A C T C A T A C
DNA剪切域 FokI NI C’ HD NG NN → → → → A C T G
N’
LTPDAVVAIASNIGGKQALETVQRLLPVLCQDHG
TALE domain: DNA 识别域
RNase H是一种核糖核酸内切酶，它能够特异性地水解杂交到DNA链上的RNA磷酸 二酯键，故能分解RNA/DNA杂交体系中的RNA链。该酶不能消化单链或双链DNA。 RNase A是一种被详细研究和具有广泛应用的核酸内切酶。RNase A 对RNA有水解 作用，但对DNA则不起作用。
CRISPR/Cas9 System
Os-11N3插入突变或者被RNA介导沉默后，对那些依赖AvrXa7和PthXo3的致 病小种的特异感病性丧失。
We deployed two pairs of designer TALENs (pair 1 and pair 2) independently to induce mutations in these overlapping EBEs of the Os11N3 promoter and thus to interfere with the virulence function of AvrXa7 and PthXo3, but not the developmental function of Os11N3.
crisprcas9system1987年日本大阪大学osakauniversity在对一种细菌编码的碱性磷酸酶alkalinephosphatase基因进行研究时发现在这个基因编码区域的附近存在一小段不同寻常的dna片段这些片段是由简单的重复序列组成的而且在片段的两端还存在一段不太长的特有的序列正是这个特有的序列以后被证明发挥了dna的定向识别功能