本报讯（记者黄辛）上海交通大学教授吴强课题组在基因编辑机制方面获原创进展，揭示了CRISPR/Cas9新一代基因编辑系统全新的切割机理及其在染色体重排和DNA修复中的作用，实现了精准的DNA大片段编辑及可预测的碱基插入。该研究成果近日在线发表于《分子细胞》。

CRISPR/Cas9系统是近年来在国际上兴起的新一代基因编辑技术，但对Cas9核酸酶的切割原理和修复机制研究还比较少。据论文第一作者寿佳博士介绍，研究人员通过开发DNA片段编辑技术，结合高通量测序技术及蛋白质工程技术，发现Cas9核酸酶通过核酸内切酶活性切割DNA双链能够产生突出末端，而不仅仅是之前报道的平头末端切割方式，Cas9不具有核酸外切酶活性，而仅具有核酸内切酶活性。同时发现通过基因工程改造后的Cas9核酸酶具有不同的突出末端切割模式，从Cas9核酸酶的结构上进一步证明了Cas9切割的多样性。

研究利用高通量测序技术对DNA片段编辑的双链断裂末端进行分析发现，断裂末端的核苷酸加入呈现出非常有规律的模式。通过一对导向RNA分子的四种不同切割构型，结合测序技术和基因工程技术，证明Cas9介导的碱基插入在DNA片段编辑中是能够预测的。这种可预测的染色体重排规律，为研究人类染色体异常引起的肿瘤等相关疾病提供了技术支持。

相关论文信息：DOI:10.1016/j.molcel.2018.06.021