线粒体基因编辑现在只是处在简单的单个基因的编辑，并不能对它的作用有很大的改变就，依靠这种技术治病，还有很长的路要走。
线粒体里面有部分独立的基因，虽然这些基因可以自己编辑，但是线粒体的很多活动还是受细胞核控制的，如果没有细胞核的调控，线粒体存在不了多久。线粒体基因自我调控和治病是没多大关系的吧。
线粒体基因真的能够编辑了。线粒体当中虽然蛋白质的种类并不多，但是基因的编辑说明在这方面已经有了充分的突破，距离治疗疾病已经为时不远，可能就在近几年之内就可以有送达突破。
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CRISPR/Cas系统是细菌和古菌特有的一种天然防御系统，用于抵抗病毒或外源性质粒的侵害。当外源基因入侵时，该防御系统的 CRISPR 序列会表达与入侵基因组序列相识别的 RNA，然后 CRISPR 相关酶(Cas)在序列识别处切割外源基因组DNA，从而达到防御目的。
根据Cas蛋白的特点，可将CRISPR/Cas系统分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型和Ⅲ型系统需要借助复杂的蛋白复合体发挥作用，Ⅱ型系统仅借助 Cas9蛋白和sgRNA即可对靶目标进行编辑，结构简单，操作容易，因此目前主要使用Ⅱ型CRISPR/Cas9 系统。
CRISPR/Cas自诞生以来，迅速发展，已经成为生命科学领域最耀眼、最有前景的技术。尤其是近两年，在全世界科学家的共同努力下，CRISPR/Cas相关新进展新突破不断涌现。
一、基因编辑技术的发展史
基因编辑可以分为三代，第一代：ZFN；第二代：TELEN；第三代：CRISPR/Cas。这三个基因编辑技术都利用了DNA修复机制，所以我们先来了解一下DNA修复机制（ 图1 ）。[图片上传失败...(image-8dab49-1625385468208)]
图1-NHEJ修复（左），HDR修复（右）
NHEJ（Non-homologous end joining）
非同源性末端接合
NHEJ修复机制不需要任何模版，修复蛋白直接将双股裂断的DNA末端彼此拉近，在DNA连接酶的帮助下重新接合（ 图1 ）。
HDR（Homology directed repair）
同源重组修复
当细胞核内存在与损伤DNA同源的DNA片段时，HDR才能发生。
NHEJ的机制简单又不依靠模版，因而NHEJ的活性相对于HDR高出许多。但NHEJ修复出错的概率较高，容易造成移码突变等，基因编辑正是利用了这一点（ 图1 ）。
1.ZFN的识别切割机制
融合锌指模块和FokI切割结构域形成ZFN ；以二聚体的形式靶向切割每个锌指结构；特异识别3个碱基 ；组装多个锌指结构(识别12-18bp)形成的ZFN对可特异切割基因组靶点 （ 图2 ）。
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图2-ZFN基因编辑原理图
2.TALEN的识别切割机制
两个TALE靶向识别靶点两侧的序列；每个TALE融合一个FokI内切酶结构域；FokI通过TALE靶向形成二聚体切割靶点；设计灵活识别特异性强（ 图3 ）。
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图3-TELEN基因编辑原理图
3.CRISPR/Cas9的识别切割机制
crRNA通过碱基配对与 tracrRNA结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物，此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA（ 图4 ）。
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图4-CRISPR/Cas9基因编辑原理图
ZFN、TELEN、CRISPR/Cas9比较
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图5-三种基因编辑的比较
二、CRISPR/Cas技术的介绍
CRISPR/Cas9 系统的发现
1987年，在大肠杆菌的基因组中首次发现了一个特殊的重复间隔序列——CRISPR序列，随后，在其他细菌和古菌中也发现了这一特殊序列。
2005年，发现这些CRISPR序列和噬菌体的基因序列匹配度很高，说明CRISPR 可能参与了微生物的免疫防御。
2011年，CRISPR/Cas系统的分子机制被揭示：当病毒首次入侵时，细菌会将外源基因的一段序列整合到自身的CRISPR的间隔区；病毒二次入侵时，CRISPR 转录生成 前体crRNA (pre-crRNA)， pre-crRNA 经过加工形成含有与外源基因匹配序列的crRNA，该crRNA与病毒基因组的同源序列识别后，介导 Cas 蛋白结合并切割，从而保护自身免受入侵。
2013年，发现CRISPR/Cas9系统可高效地编辑基因组。随后张锋等使用CRISPR系统成功的在人类细胞和小鼠细胞中实现了基因编辑。
从此开始，CRISPR/Cas9技术给生命科学领域带来了巨大冲击，CRISPR/Cas9相关研究成果频频登上CNS等顶级期刊，近两年更是成为诺贝尔奖热门候选。
CRISPR/Cas技术的原理
CRISPR/Cas9系统的工作原理是 crRNA（ CRISPR-derived RNA ）通过碱基配对与 tracrRNA（trans-activating RNA ）结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物，此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA。而通过人工设计 crRNA 和 tracrRNA 这两种 RNA，改造成具有引导作用的sgRNA （single guide RNA ），从而引导 Cas9 对 DNA 的定点切割（图4）。
CRISPR/Cas技术的优势
设计简单，简明的碱基互补设计原则，识别不受基因组甲基化影响，能靶向几乎任意细胞任意序列，方便同时靶向多个靶点，切割效率高。
三、CRISPR/Cas的脱靶效应
PAM**** (Protospacer adjacent motif )
前间区序列邻近基序
PAM序列区是CRISPR/Cas9系统行使切割功能的基本条件。如果靶序列 3′端没有PAM序列，即使靶序列与sgRNA序列完全匹配，Cas9蛋白也不会切割该序列位点。 PAM序列主要影响CRISPR/Cas9的DNA切割效率。在细胞水平上，NGG介导的切割效率是最高的。
sgR****NA ****(Single guide RNA )
向导 RNA
sgRNA与目标基因组相结合的 20nt 序列区决定着 CRISPR/Cas 系统的靶向特异性。CRISPR/Cas9与靶位点识别的特异性其实主要依赖于sgRNA与靠近PAM区的10~12 bp的碱基配对，而其余远离PAM序列 8~10 bp 碱基的错配对靶位点识别的影响并不明显。目前研究结果均提示，可能靠近 PAM 的 8~14 bp 序列是决定特异性的关键，其他序列也均在不同程度上影响脱靶效应。
CRISPR/Cas9的脱靶效应给研究带来了一定程度上的不确定性，也是限制其发挥更大潜力的主要原因之一。
2017年5月30日， Nature 杂志子刊 Nature Methods 刊登了美国哥伦比亚大学研究人员的一篇文章，研究人员通过CRISPR/Cas9成功修复了导致小鼠失明的基因后，对小鼠进行全基因测序，发现修复后的小鼠基因组有超过1500个单核苷酸突变，以及超过100个位点发生大片段插入或缺失（ 图6 ）。文章的结论无疑引发了巨大震动，也给正在进行中的CRISPR/Cas9带来了不确定性。
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图6--动物体内实验中CRISPR/Cas9编辑后发生意想不到的突变
仔细分析后，发现该文章并不十分严谨，文章仅有两只小鼠作为实验组，一只作为对照组，数量不足以证明结论是否只是个例。而且单碱基突变是生物体内自然现象，不能全归于CRISPR/Cas9。整个实验只基于一个sgRNA数据，且该sgRNA特异性评分很低，造成脱靶效应也应该在预料之中（ 图7 ）。
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图7--针对 Nature Methods 文章的回应
经过一系列的研究和改进，目前CRISPR系统的脱靶性已经很低，当然，要想达到理想的状态，还有很长的路要走。
四、CRISPR/Cas技术的进展
2016年6月，张锋在 Science 发表文章，发现CRISPR/Cas13a能有切割细菌的特定RNA序列。
2016年9月，Jennifer Doudna在 Nature 发表文章，证实CRISPR/Cas13a可以用于RNA检测。
2017年2月22日，美国纪念斯隆.凯特林癌症中心（MSK）研究人员在 Nature 杂志发文，使用腺相关病毒（AAV）介导，将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于CAR-T疗法。该研究既解决了传统CAR-T疗法的随机整合可能存在的潜在危害，又大大降低了CAR-T细胞发生分化或癌化的风险，赋予了CAR-T技术全新的高效性、稳定性、安全性。
2017年8月2日，Shoukhrat Mitalipov在 Nature 发表长文，使用CRISPR/Cas9技术修正了植入子宫前的人类胚胎中一种和遗传性心脏病有关的变异。该研究证实了通过编辑人类胚胎进行治疗遗传病是安全可行的。值得一提的是，该成果受到了基因编辑领域大牛George Church等人的质疑。
2017年8月11日，杨璐菡等在 Science 发表文章，通过CRISPR/Cas9技术敲除猪基因组中的内源逆转录病毒（PERV）序列，并克隆出多只PERV失活小猪。向最终实现使用猪器官进行人体器官移植的终极目标迈进了一大步。
2017年9月，杂交水稻之父”袁隆平院士宣布使用CRISPR/Cas9技术敲除与镉吸收和积累相关基因的水稻育种成功。该研究从根本上解决了水稻镉污染的问题，将扭转我国部分农作物重金属超标的问题，进而改善部分人群重金属慢性中毒的问题。
2017年10月4日，张锋在 Nature 发表论文证实CRISPR/Cas13a能够在哺乳动物细胞中编辑特定的RNA。CRISPR/Cas13a能够达到RNAi相似的降低基因表达的效率，而且有更强的特异性，且对细胞内天然的转录后调控网络的影响更小。
2017年10月19日，Jennifer Doudna在 Nature 发表文章，设计了高精确性的Cas9变体—HypaCas9。该研究极大地降低了Cas9的脱靶效应，且不降低靶向切割效率。
2017年10月25日，张锋在 Science 发表文章介绍CRISPR新系统--REPAIR，可以高效的进行RNA的单碱基修复。因为不改变DNA序列，所以为通过基因编辑治疗遗传病而又不永久影响基因组提供了新可能。
2017年10月25日，哈佛大学Broad研究所的David Liu实验室在 Nature 发表长文，报道了新型腺嘌呤基因编辑器——ecTadA-dCas9，可以将A·T碱基对转换成G·C碱基对，该技术首次实现了不依赖DNA断裂即可进行基因编辑的技术，即单碱基基因编辑技术。该技术高于其它基因组编辑方法的效率，且几乎没有随机插入、删除或其它突变等不良副作用，因此为今后大范围治疗点突变遗传疾病提供了极大的便利。
五****、展望
近几年CRISPR/Cas基因编辑技术飞速发展，推广应用到了生物、医学、农业以及环境等多个领域，造就了一批批科研奇迹，尤其是在遗传病的治疗、疾病相关基因的筛查与检测、肿瘤治疗以及动植物的改造、病原微生物防治等领域有着巨大的潜力，也将深远地影响整个世界。
特别感谢：BioArt主编给予的帮助和意见以及吉满生物吴晨提供图1-图5的图片。
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这部文章中主要是通过DNA基因技术对核酸进行研究。这项技术与NgAgo之间有没有直接的联系，Ago相关的工具研究一直持续了6年之久，韩春雨目前已经是副教授级别，这个争议即使已经争议6年之久，但仍然没有得到一个很好的结果。
他时隔6年再次发表新的论文开启了 RNA追踪技术，能够追踪人体中的细胞，开启了荧光追踪平台，具有极高的灵敏度和特异性，而且已经经过了同行之间的验证。
时隔六年，韩春雨再发表新论文，文中哪些信息值得关注？下面就我们来针对这个问题进行一番探讨，希望这些内容能够帮到有需要的朋友们。
2022年1月21日，韩春雨在期刊（IF=16.971）发布了全新研究论文，落款企业为河北科技大学基因编辑研究中心。这间距他那时候造成极大的关注和异议的NgAgo研究论文早已过去快6年时间。
在这篇新论文中，韩春雨团队开发设计了一种新的根据Cas6的RNA荧光追踪服务平台，其具备更多的精确度和非特异。
该研究称NgAgo对真核生物（包含人）具备基因编辑技术工作能力。该研究取得成功迅速在全世界范畴内爆红，韩春雨教师先前籍籍无名，几乎一夜之间变成学界网络红人，被赞扬为“在三流学校获得全球一流原创设计成效，摆脱国际性基因编辑技术垄断性”。
该论文通讯作者为韩春雨，第一作者为高峰期，浙江大学专家教授沈啸为一同通讯作者，但在后面改动版本号中，沈啸从创作者名册中去除开。
2016年8月，河北科技大学创立基因编辑研究中心，方案资金投入资产逾2亿人民币。但NgAgo的研究成效引起普遍怀疑。
2017年8月3日，韩春雨撤销该论文。2018年8月31日，河北科技大学取消了韩春雨所获取的光荣称号，停止了韩春雨团队担负的科研课题并取回了科研费，取回了韩春雨团队所获校科学研究业绩考核奖赏。
2019年4月4日，预印本bioRxiv发表了一篇来源于美国普渡大学研究工作人员的研究论文，表明NgAgo根据Dna内切酶活力受体提高大肠埃希菌的同源重组。该研究表明NgAgo可以编写原核生物，但不可以编写真核生物基因。详细信息点一下：NgAgo可在原核生物上基因编辑技术
RNA在体细胞中的精准定位与其说作用息息相关，因而，开发设计用以追踪RNA在体细胞中遍布的技术性巨大地推动了RNA分子生物学的研究。近期，荧光蛋清标识的Cas9和Cas13在体细胞RNA追踪中的自主创新运用进一步充实了这一行业的研究辅助工具。
殊不知，Cas9和Cas13服务平台及其普遍采用的MS2-MCP技术性无法处理高声音分贝的问题。Cas6是I-E型CRISPR分子伴侣的关键部件，它根据鉴别具备Cas6融合结构域的茎环RNA完成融合并激光切割pre-crRNA。pre-crRNA的Cas6融合结构域与Cas6融合后可诱发Cas6的构像更改，造成其N端和C端并排。运用这一特点，韩春雨等人设计方案了一个根据Cas6的电源开关服务平台，用以在身体内检验和追踪总体目标RNA。
将split-Venus片段与来源于大肠埃希菌的内切圆核酸酶活力缺失的Cas6（dEcCas6）的N端（Venus-N，VN）和C端（Venus-C，VC）融合，结合的嵌合体VN-dEcCas6-VC与目地RNA融合时才会造成荧光。
因为其荧光相辅相成是由Cas6的变构电源开关受体的，因而韩春雨团队将其取名为根据Cas6的荧光相辅相成服务平台（Cas6FC）。
在体细胞中，Cas6FC可以几乎没有声音分贝的检验总体目标RNA。除此之外，只需在有兴趣的RNA中标识一个长为29nt的CBS团本，就能开启Cas6FC荧光，这极大降低了总体目标RNA构想和市场定位的潜在性更改的概率。
总体来说，韩春雨团队开发设计了一种新的根据Cas6的RNA荧光追踪服务平台，其具备更多的精确度和非特异。
值得一提的是，这篇论文的具体内容早在2019年7月份，就在预印本bioRxiv上线。如今这也是通过同行评议后宣布发布。
他在论文中主要是围绕着发明的一种新的基因编辑技术这个技术非常的强大，也非常的吸引人心，开发出了荧光追踪技术，而且与RNA有关是人体基因的一部分,可以看出他本人的科研能力还是比较强的。
韩春雨，男，中国协和医科大学理学博士，现任河北科技大学生物科学与工程学院生命科学系副教授，硕士研究生导师。
韩春雨事件指的是韩春雨撤稿事件。
2016年5月2日，韩春雨作为通讯作者在国际顶级期刊《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上发表了一篇研究成果，即发明了一种新的基因编辑技术——NgAgo-gDNA，向已有的最时兴技术CRISPR-Cas9发起了挑战。
2016年8月2日，《自然-生物技术》发表声明称，“已有若干研究者联系本刊，表示无法重复这项研究。本刊将按照既定流程来调查此事。作为在自然科研旗下期刊发表论文的条件之一，作者须将材料、数据、代码和相关的实验流程及时向读者提供，不可加以不当限制”。
2017年1月9日，以河北科技大学副教授韩春雨、浙江大学基础医学院研究员沈啸为发明人的专利—以Argonaute核酸酶为核心的基因编辑技术，因申请人未在规定期限内答复国家知识产权局的第一次审查意见通知书，该专利的申请被视为撤回，国家知识产权局发布该专利申请的“视为撤回通知书”。
2018年8月31日晚，河北科技大学公布韩春雨团队撤稿论文的调查处理结果称，未发现韩春雨团队有主观造假情况。撤稿论文已不再具备重新发表的基础，有关方面按照规定已取消了韩春雨所获得的荣誉称号，终止了韩春雨团队承担的科研项目并收回了科研经费，收回了韩春雨团队所获校科研绩效奖励。
扩展资料
韩春雨研发出基因编辑新技术NgAgo-gDNA的成果发表在英国《自然·生物技术》上，向此前最先进的基因编辑技术CRISPR-Cas9发起了挑战，该成果打破了国际基因编辑技术的垄断，实现了中国高端生物技术原创零的突破，有望成为新一代“基因剪刀”。
《自然》杂志执行主编尼克坎贝尔评论说：“虽然这项新技术还处于初期，但有一些理由让我们相信它与现在普遍使用的CRISPR-Cas9技术相比有多种优势，特别是在更精准的基因编辑方面。”
基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来，就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
参考资料：百度百科-韩春雨
发表论文通常只有两种渠道，要么自己投，要么找论文发表机构代投，不管走哪种渠道，最后都是要发表到期刊上的。
期刊，也叫杂志，在上个世纪在出版界曾经是重量级的存在，那个时候互联网还没有兴起，人们阅读文章获取资讯远远没有现在方便，杂志就成为一个很重要的传播媒介。
但现在随着社会的进步，科技的发展，纸媒已经大大没落了，很多期刊被砍掉了，剩下来的大多数不得不自谋出路，学术期刊更是如此，因为这个受众面是很窄的，基本没法盈利，所以只能靠收取版面费来维持，当然，有国家财政拨款的那种不在这个范围。
我们现在发表学术论文，出于严谨性权威性等原因的考虑，还是要发表到纸质期刊上，编辑会用电子邮箱或者内部的系统来收稿，但不会有一个网络平台有发表论文的资质，即使是知网和万方这样的网站，也只是论文数据库，并不是论文发表平台。
所以发表论文的时候，还是要先去选取目标期刊，然后再找到这本期刊的投稿邮箱，或者是找到靠谱的论文发表机构，由代理进行代投，最后都是发表到纸质期刊上的，见刊后一两个月左右被知网收录，就可以检索到了。
韩春雨，男，1974年1月11日出生于河北石家庄，中国协和医科大学理学博士。
现任河北科技大学生物科学与工程学院生命科学系副教授，硕士研究生导师。
韩春雨事件是韩春雨在顶级学术杂志发表了论文，后面实验结果因为无法重复被质疑，韩春雨主动撤回论文，接受调查的一些列事件：
2016年5月2日，韩春雨作为通讯作者在国际顶级期刊《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上发表了一篇研究成果，即发明了一种新的基因编辑技术——NgAgo-gDNA，向已有的最时兴技术CRISPR-Cas9发起了挑战。
论文发表后，在国内外引发强烈关注，甚至被部分媒体誉为“诺奖级”实验成果。但此后不久，该论文内容就陷入争论：有人提出韩春雨的试验无法重复，有人说可以重复，彼此争论不休、难有定论。
2017年1月19日，《自然-生物技术》发布最新声明指出，该期刊已获得有关韩春雨实验可重复性的新数据，需要调查研究这些数据。
2017年8月3日，《自然-生物技术》发布声明称，韩春雨团队主动申请撤回其于2016年5月2日发表在该期刊的论文。
2018年8月31日晚，河北科技大学公布韩春雨团队撤稿论文的调查处理结果称，未发现韩春雨团队有主观造假情况。
扩展资料：
根据论文，实验由不同实验室研究人员独立操作，但实验结果均未证明NgAgo具有任何基因组编辑活性。黄志伟告诉记者，他的实验室也重复很多次，但一直没发现“切割”效果，没得到预想结果。
此外，论文还对韩春雨此前声明的论文结果重现需要“卓越的实验技能”，以及重复实验未果，可能因为NgAgo的活性对培养物中的支原体或细菌非常敏感等言论提出质疑。
论文写道，不论是最初发布的步骤，还是后来在全球科学家质粒共享非盈利组织Addgene网站上更新的信息，似乎都不涉及任何似乎需要“卓越的实验技能”的步骤。
同时提出，不可能所有的独立实验室的细胞都被污染，导致一致阴性结果。
这篇论文结尾处，学者提到，希望韩春雨能够澄清NgAgo的不确定性，并能够提供重复实验结果所需要的细节。
参考资料：百度百科-韩春雨
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CRISPR/Cas系统是细菌和古菌特有的一种天然防御系统，用于抵抗病毒或外源性质粒的侵害。当外源基因入侵时，该防御系统的 CRISPR 序列会表达与入侵基因组序列相识别的 RNA，然后 CRISPR 相关酶(Cas)在序列识别处切割外源基因组DNA，从而达到防御目的。
根据Cas蛋白的特点，可将CRISPR/Cas系统分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型和Ⅲ型系统需要借助复杂的蛋白复合体发挥作用，Ⅱ型系统仅借助 Cas9蛋白和sgRNA即可对靶目标进行编辑，结构简单，操作容易，因此目前主要使用Ⅱ型CRISPR/Cas9 系统。
CRISPR/Cas自诞生以来，迅速发展，已经成为生命科学领域最耀眼、最有前景的技术。尤其是近两年，在全世界科学家的共同努力下，CRISPR/Cas相关新进展新突破不断涌现。
一、基因编辑技术的发展史
基因编辑可以分为三代，第一代：ZFN；第二代：TELEN；第三代：CRISPR/Cas。这三个基因编辑技术都利用了DNA修复机制，所以我们先来了解一下DNA修复机制（ 图1 ）。[图片上传失败...(image-8dab49-1625385468208)]
图1-NHEJ修复（左），HDR修复（右）
NHEJ（Non-homologous end joining）
非同源性末端接合
NHEJ修复机制不需要任何模版，修复蛋白直接将双股裂断的DNA末端彼此拉近，在DNA连接酶的帮助下重新接合（ 图1 ）。
HDR（Homology directed repair）
同源重组修复
当细胞核内存在与损伤DNA同源的DNA片段时，HDR才能发生。
NHEJ的机制简单又不依靠模版，因而NHEJ的活性相对于HDR高出许多。但NHEJ修复出错的概率较高，容易造成移码突变等，基因编辑正是利用了这一点（ 图1 ）。
1.ZFN的识别切割机制
融合锌指模块和FokI切割结构域形成ZFN ；以二聚体的形式靶向切割每个锌指结构；特异识别3个碱基 ；组装多个锌指结构(识别12-18bp)形成的ZFN对可特异切割基因组靶点 （ 图2 ）。
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图2-ZFN基因编辑原理图
2.TALEN的识别切割机制
两个TALE靶向识别靶点两侧的序列；每个TALE融合一个FokI内切酶结构域；FokI通过TALE靶向形成二聚体切割靶点；设计灵活识别特异性强（ 图3 ）。
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图3-TELEN基因编辑原理图
3.CRISPR/Cas9的识别切割机制
crRNA通过碱基配对与 tracrRNA结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物，此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA（ 图4 ）。
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图4-CRISPR/Cas9基因编辑原理图
ZFN、TELEN、CRISPR/Cas9比较
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图5-三种基因编辑的比较
二、CRISPR/Cas技术的介绍
CRISPR/Cas9 系统的发现
1987年，在大肠杆菌的基因组中首次发现了一个特殊的重复间隔序列——CRISPR序列，随后，在其他细菌和古菌中也发现了这一特殊序列。
2005年，发现这些CRISPR序列和噬菌体的基因序列匹配度很高，说明CRISPR 可能参与了微生物的免疫防御。
2011年，CRISPR/Cas系统的分子机制被揭示：当病毒首次入侵时，细菌会将外源基因的一段序列整合到自身的CRISPR的间隔区；病毒二次入侵时，CRISPR 转录生成 前体crRNA (pre-crRNA)， pre-crRNA 经过加工形成含有与外源基因匹配序列的crRNA，该crRNA与病毒基因组的同源序列识别后，介导 Cas 蛋白结合并切割，从而保护自身免受入侵。
2013年，发现CRISPR/Cas9系统可高效地编辑基因组。随后张锋等使用CRISPR系统成功的在人类细胞和小鼠细胞中实现了基因编辑。
从此开始，CRISPR/Cas9技术给生命科学领域带来了巨大冲击，CRISPR/Cas9相关研究成果频频登上CNS等顶级期刊，近两年更是成为诺贝尔奖热门候选。
CRISPR/Cas技术的原理
CRISPR/Cas9系统的工作原理是 crRNA（ CRISPR-derived RNA ）通过碱基配对与 tracrRNA（trans-activating RNA ）结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物，此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA。而通过人工设计 crRNA 和 tracrRNA 这两种 RNA，改造成具有引导作用的sgRNA （single guide RNA ），从而引导 Cas9 对 DNA 的定点切割（图4）。
CRISPR/Cas技术的优势
设计简单，简明的碱基互补设计原则，识别不受基因组甲基化影响，能靶向几乎任意细胞任意序列，方便同时靶向多个靶点，切割效率高。
三、CRISPR/Cas的脱靶效应
PAM**** (Protospacer adjacent motif )
前间区序列邻近基序
PAM序列区是CRISPR/Cas9系统行使切割功能的基本条件。如果靶序列 3′端没有PAM序列，即使靶序列与sgRNA序列完全匹配，Cas9蛋白也不会切割该序列位点。 PAM序列主要影响CRISPR/Cas9的DNA切割效率。在细胞水平上，NGG介导的切割效率是最高的。
sgR****NA ****(Single guide RNA )
向导 RNA
sgRNA与目标基因组相结合的 20nt 序列区决定着 CRISPR/Cas 系统的靶向特异性。CRISPR/Cas9与靶位点识别的特异性其实主要依赖于sgRNA与靠近PAM区的10~12 bp的碱基配对，而其余远离PAM序列 8~10 bp 碱基的错配对靶位点识别的影响并不明显。目前研究结果均提示，可能靠近 PAM 的 8~14 bp 序列是决定特异性的关键，其他序列也均在不同程度上影响脱靶效应。
CRISPR/Cas9的脱靶效应给研究带来了一定程度上的不确定性，也是限制其发挥更大潜力的主要原因之一。
2017年5月30日， Nature 杂志子刊 Nature Methods 刊登了美国哥伦比亚大学研究人员的一篇文章，研究人员通过CRISPR/Cas9成功修复了导致小鼠失明的基因后，对小鼠进行全基因测序，发现修复后的小鼠基因组有超过1500个单核苷酸突变，以及超过100个位点发生大片段插入或缺失（ 图6 ）。文章的结论无疑引发了巨大震动，也给正在进行中的CRISPR/Cas9带来了不确定性。
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图6--动物体内实验中CRISPR/Cas9编辑后发生意想不到的突变
仔细分析后，发现该文章并不十分严谨，文章仅有两只小鼠作为实验组，一只作为对照组，数量不足以证明结论是否只是个例。而且单碱基突变是生物体内自然现象，不能全归于CRISPR/Cas9。整个实验只基于一个sgRNA数据，且该sgRNA特异性评分很低，造成脱靶效应也应该在预料之中（ 图7 ）。
[图片上传失败...(image-751d94-1625385468208)]
图7--针对 Nature Methods 文章的回应
经过一系列的研究和改进，目前CRISPR系统的脱靶性已经很低，当然，要想达到理想的状态，还有很长的路要走。
四、CRISPR/Cas技术的进展
2016年6月，张锋在 Science 发表文章，发现CRISPR/Cas13a能有切割细菌的特定RNA序列。
2016年9月，Jennifer Doudna在 Nature 发表文章，证实CRISPR/Cas13a可以用于RNA检测。
2017年2月22日，美国纪念斯隆.凯特林癌症中心（MSK）研究人员在 Nature 杂志发文，使用腺相关病毒（AAV）介导，将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于CAR-T疗法。该研究既解决了传统CAR-T疗法的随机整合可能存在的潜在危害，又大大降低了CAR-T细胞发生分化或癌化的风险，赋予了CAR-T技术全新的高效性、稳定性、安全性。
2017年8月2日，Shoukhrat Mitalipov在 Nature 发表长文，使用CRISPR/Cas9技术修正了植入子宫前的人类胚胎中一种和遗传性心脏病有关的变异。该研究证实了通过编辑人类胚胎进行治疗遗传病是安全可行的。值得一提的是，该成果受到了基因编辑领域大牛George Church等人的质疑。
2017年8月11日，杨璐菡等在 Science 发表文章，通过CRISPR/Cas9技术敲除猪基因组中的内源逆转录病毒（PERV）序列，并克隆出多只PERV失活小猪。向最终实现使用猪器官进行人体器官移植的终极目标迈进了一大步。
2017年9月，杂交水稻之父”袁隆平院士宣布使用CRISPR/Cas9技术敲除与镉吸收和积累相关基因的水稻育种成功。该研究从根本上解决了水稻镉污染的问题，将扭转我国部分农作物重金属超标的问题，进而改善部分人群重金属慢性中毒的问题。
2017年10月4日，张锋在 Nature 发表论文证实CRISPR/Cas13a能够在哺乳动物细胞中编辑特定的RNA。CRISPR/Cas13a能够达到RNAi相似的降低基因表达的效率，而且有更强的特异性，且对细胞内天然的转录后调控网络的影响更小。
2017年10月19日，Jennifer Doudna在 Nature 发表文章，设计了高精确性的Cas9变体—HypaCas9。该研究极大地降低了Cas9的脱靶效应，且不降低靶向切割效率。
2017年10月25日，张锋在 Science 发表文章介绍CRISPR新系统--REPAIR，可以高效的进行RNA的单碱基修复。因为不改变DNA序列，所以为通过基因编辑治疗遗传病而又不永久影响基因组提供了新可能。
2017年10月25日，哈佛大学Broad研究所的David Liu实验室在 Nature 发表长文，报道了新型腺嘌呤基因编辑器——ecTadA-dCas9，可以将A·T碱基对转换成G·C碱基对，该技术首次实现了不依赖DNA断裂即可进行基因编辑的技术，即单碱基基因编辑技术。该技术高于其它基因组编辑方法的效率，且几乎没有随机插入、删除或其它突变等不良副作用，因此为今后大范围治疗点突变遗传疾病提供了极大的便利。
五****、展望
近几年CRISPR/Cas基因编辑技术飞速发展，推广应用到了生物、医学、农业以及环境等多个领域，造就了一批批科研奇迹，尤其是在遗传病的治疗、疾病相关基因的筛查与检测、肿瘤治疗以及动植物的改造、病原微生物防治等领域有着巨大的潜力，也将深远地影响整个世界。
特别感谢：BioArt主编给予的帮助和意见以及吉满生物吴晨提供图1-图5的图片。
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科技部副部长徐南平表示，2003年颁布的《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》规定，可以以研究为目的，对人体胚胎实施基因编辑和修饰，但体外培养期限自受精或者核移植开始不得超过14天。而本次“基因编辑婴儿”如果确认已出生，属于被明令禁止的，将按照中国有关法律和条例进行处理。
南方科技大学副教授贺建奎在第二届人类基因组编辑峰会召开前一天（11月26日）宣布：一对基因编辑婴儿于2018年11月在中国健康诞生。
这是一对双胞胎姐妹——露露和娜娜，她们在胚胎形成时经过基因剪刀CRISPR/Cas9对其生殖细胞核中一个基因（CCR5）进行了编辑修改，使得她们出生后即能天然抵抗艾滋病。这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。
自从该消息发布后，引起了相当大的风波。不说国际上如何反映，就是国内也是反对声一片。有122个科学家联名信明确反对该项研究；南方科技大学直接否认贺建奎是该校副教授，指出已经从该校停薪留职。
而所有信息明确指向的合作医院——深圳和美妇儿科医院直接否认，甚至表示双胞胎也不是该院出生的。随后，广东省卫生健康委员会表示，针对这一大众关注的热点事件，省卫健委已组织力量展开调查，并将及时向社会公布调查结果。
2018年11月26日，南方科技大学副教授贺建奎宣布一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生，由于这对双胞胎的一个基因（CCR5）经过修改，她们出生后即能天然抵抗艾滋病病毒HIV。这一消息迅速激起轩然大波，震动了世界。
2018年11月26日，国家卫健委回应"基因编辑婴儿"事件，依法依规处理。11月27日，科技部副部长徐南平表示，本次“基因编辑婴儿”如果确认已出生，属于被明令禁止的，将按照中国有关法律和条例进行处理。
中国科协生命科学学会联合体发表声明，坚决反对有违科学精神和伦理道德的所谓科学研究与生物技术应用。11月28日，国家卫生健康委员会、科学技术部发布了关于“免疫艾滋病基因编辑婴儿”有关信息的回应：对违法违规行为坚决予以查处。
2019年1月21日，从广东省“基因编辑婴儿事件”调查组获悉，现已初步查明，该事件系南方科技大学副教授贺建奎为追逐个人名利，自筹资金，蓄意逃避监管，私自组织有关人员，实施国家明令禁止的以生殖为目的的人类胚胎基因编辑活动。
12月30日，“基因编辑婴儿”案在深圳市南山区人民法院一审公开宣判。贺建奎、张仁礼、覃金洲等3名被告人因共同非法实施以生殖为目的的人类胚胎基因编辑和生殖医疗活动，构成非法行医罪，分别被依法追究刑事责任。
参考资料来源：百度百科-基因编辑婴儿事件
最近被朋友圈和各大公众号基因编辑婴儿的文章链接和评论刷屏了，因为这个事情和每个人的未来息息相关，涉及范围广泛，不同的大V出现了两极分化的观点，不同的观点也一直在激烈的碰撞。生物医学界普遍强烈谴责这种行为，我们群也进行了激烈的讨论，尤其群里有生物医学界的学霸。发表了两点观点：“在人没有疾病的情况下，人为的为了做实验编辑基因，对人不带来治疗效果，而是带来潜在风险”。这两个小孩原本就是健康的小孩，在我眼里这样的做实验人的目的完全是为了自己的成功和出名。第二点，学霸提到：“还记得几个月前出了个新闻用基因编辑方法可以把蚊子灭绝吗？同样的技术，用在不同生物上也会有类似的效果，制约大家的就是行业规范和伦理。结果，现在，这些全被击穿了”。这样的一个如同基因的核弹武器具有巨大的威力，是需要收到严格限制和管控的。因为威力巨大，用的人不同，会具备毁灭性打击，进攻总是比防守容易。千万不能低估大众的想象力。这次的新闻广泛的传播，基因编辑撕开了一个口子后，有多少人会幻想去做这方面的试验，尤其是有先天性遗传病的，生健康小孩困难的，已经有不同想法的有钱人，觉得自己这代不行，想要靠下一代好基因的普通人.......第三点，“这样的生物技术出现，以后就会让人种分离——穷人和富人，无论生理技能和寿命都将不一样”。人人生而平等，就是无论贫穷还是富有，下一代的基因都是相差无几的，这个情况如果下去，无非这些结果。“弱小和无知不是生存的障碍，傲慢才是”——《三体》里面贯穿整个小说的一句话想送给大家。当我们拥有不属于自己的超力量时候，比如核弹，基因改造.....就像一个反对的大V所说“当人类把自己想象成上帝，那将是最可怕的灾难的开始。”也有一个大V说了这个事件对未来的影响“基因编辑婴儿，这个技术已经打开，那就关不上了，尤其是有明确好处时，舆论的谴责，法律的禁止，都无法阻止想要的人们得到它。接受也罢，抗拒也罢，它终将改变人类。”我不否认这个以后可能会发展到，地下操作这些事情，完全禁止总是非常理想化的。现实中，不同的人的道德水平和关于道德伦理的理解实在是千差万别的。很多人看到这次的新闻，仿佛置身于科幻文章一样。我自己从小也是科幻谜，初中开始就一直每月看《科幻世界》，高中开始在《科幻世界》中追刘慈欣的《三体》连载，现在反复看了很多遍。那么多年前那么多篇科幻世界的文章，对其中两篇婴儿的基因改造科幻文，非常印象深刻。第一篇短篇科幻文章：里面的科学家是顶尖的生物医学界的科学狂人，他致力于通过科学改造出来最完美的人类小孩，设置出来完美小孩之前，他的朋友一直反对他在做上帝的工作，但是已经来不及反对了。就像这两天的双胞胎已经出生了。很颠覆的一刻来临，他虔诚的看着他的实验室出来的那个完美婴儿，结果出来的是一个非常普通，和别的婴儿毫无差别的人类小孩……这篇科幻明显的写了一个故事，我们不断追求完美的小孩其实已经存在，宇宙创造我们就已经很完美了。第二篇短篇科幻文章：一位女科学家，觉得每个婴儿从成长的过程要学的东西，是耗费十几年的。因为如此，科技的增长才非常缓慢。于是她研究出，母体的记忆，感受，经历，和思维是同样遗传给腹中胎儿的。她疯狂开始做人体试验，第一个实验中婴儿是研究所的一位保洁阿姨，怀孕的小孩。当这个小孩还在肚子里面的时候，已经拥有保洁阿姨这半辈子的记忆，感受，学识，思维所有她脑中的东西，在小孩脑子也有。于是小孩子尚在肚子里的时候，开始和她们两个沟通聊天。和她妈妈回忆起，她妈小时候，大字不识，成长过程差点在农村里面就夭折的各种辛苦的经历。回忆她那时候去县城，几十公里，从农村一路走过去，脚磨的起泡，在路边饥渴难耐的感觉。保洁阿姨对着腹中胎儿说，这些都过去了，现在生活也慢慢变好了，期待着胎儿的降生。结果胎儿反应剧烈，她对世界所有的认知都是母亲这么艰辛的半辈子，她受不了自己也要过那样的人生，这与母亲腹中羊水温暖的环境天渊之别。不管这个女科学家和保洁阿姨怎么对胎儿说未来的生活会越来越好的，胎儿始终不信，总记得她妈这么多年的苦难……觉得自己是肯定过不了那么难的生活，然后婴儿就在肚子里面用脐带缠绕了自己的脖子，自杀了。直到这样，这个女科学家才明白，无知其实是对婴儿成长的重要保护。我看过那么多篇科幻文章，当我们想象自己在那个世界之后，再回到现实世界，会异常珍惜现实世界的平和和幸福，这些我们习以为常的东西，待我们进入科幻的世界后，才会发现，我们以为的理所当然，其实只是偶然。
Echegoyen表示，化学和医学这两个方面的发现都是值得的，但他补充说：“这项技术还是完全以化学为中心的。归根结底，所有这些事情都归结为氢键和π堆积相互作用，所以这一切都是化学反应，这就是为什么这项技术获得了诺贝尔化学奖。”
诺贝尔评审团表示：“使用这个工具，研究人员可以极其精确地改变动植物和微生物的DNA。这项技术对生命科学产生了革命性的影响，正在为新的癌症疗法做出贡献，并可能使治愈遗传疾病的梦想成真。”
扩展资料
法国的Emmanuelle Charpentier和美国的Jennifer Doudna两位女性科学家，因基因编辑技术（被称为CRISPR-Cas9DNA“剪刀”）获得2020年的诺贝尔化学奖，这是诺贝尔科学奖首次授予女性团队。
诺贝尔化学委员会主席Claes Gustafsson在一份声明中说：“这种基因工具有着巨大的力量，影响着我们所有人。它不仅使基础科学发生了革命性的变化，而且产生了创新的作物，并将带来开创性的新医疗方法。”
参考资料来源：人民网—2020年诺贝尔化学奖授予两名女科学家
到底该不该对人类胚胎进行基因编辑近日广州医科大学范勇团队发表论文，宣布他们用基因编辑技术制造出一个能对艾滋病毒免疫的人类胚胎。艾滋病毒要人体内存活、繁衍，需要跟人体免疫细胞表面上的一种蛋白质结合，进入免疫细胞。有极少数人这个蛋白质的基因发生了突变，艾滋病毒没法进入免疫细胞，这些人天生就对艾滋病毒免疫。范勇团队用一种称为CRISPR/Cas9的基因编辑技术对人类胚胎细胞里头的基因组进行改造，人为让该蛋白质基因发生突变，理论上这样产生的胚胎细胞将会对艾滋病毒具有免疫力。这是史上第二例用这种基因编辑技术改造人类胚胎细胞。第一例也是中国科学家完成的。那是在去年，中山大学生物学副教授黄军就团队用该技术修改了人类胚胎细胞中与β型地中海贫血症有关的基因。发表这两篇论文的学术期刊都没有什么影响力，然而它们都在国际上引起了广泛的关注，称得上是一年来中国生物医学领域在国际上最著名的成果，比国内那些动不动就号称有望获得诺贝尔奖的成果著名多了。然而它们之所以著名，并非因为它们有多高的学术价值。它们的意义只是证明了CRISPR/Cas9这种基因编辑技术可以用来改造人类胚胎细胞。但是这是我们预料中的。这种基因编辑技术是近年来生物医学研究的一大热门，此前已被其他实验室用于修改其他动物细胞的基因，包括猴子胚胎细胞的基因，人类胚胎细胞的基因也能被改造一点也不意外。它们之所以引起关注，就在于竟然“敢于”也改造人类胚胎细胞的基因，这在国外、特别是在西方国家，是一个很有争议的、甚至可以说是禁忌的课题。在黄军就团队的论文发表后，国际上甚至还专门开了一次会议，讨论基因编辑技术涉及的伦理问题，要求暂停用它来改造人类胚胎，禁止用于辅助生殖。
线粒体基因编辑现在只是处在简单的单个基因的编辑，并不能对它的作用有很大的改变就，依靠这种技术治病，还有很长的路要走。
自2016年5月2日韩春雨作为通讯作者的“基因编辑技术NgAgo”论文发表引起关注、5月底质疑的声音开始出现，韩春雨实验的可重复争议，不仅科学界议论纷纷，在社会层面也引发了相关讨论。那么，基因编辑技术到底是一项怎么样的技术呢？为什么它这样备受瞩目？今天我们就一起去扒一扒基因编辑技术的“真面目”！
基因编辑技术到底是个什么鬼？
首先我们先介绍一下基因编辑的概念。实际上，“基因编辑”这四个字是比较简化的，严格来说我们应该称它为“基因组定点编辑技术”。这里我们要注意两个关键词，一个是“基因组”，它要在细胞核的基因组里面。
另一个是“定点编辑”，因为在细胞核的基因组里面，不同的基因都有不同的位点。如果我们不是说在特定的基因组位点进行编辑的话，实际上和我们现在讨论的这个技术就大相径庭了。因为有很多其他技术可以改变细胞内的DNA组成。比如线粒体基因替代技术。还有一个就是用重组过的特异性病毒引入外源基因，但是它不能够定点，它是随机放到基因组里面的，这和我们今天要讨论的基因编辑技术都是不一样的。基因编辑技术，也就是“基因组定点编辑技术”，这个技术指的是对特定DNA片段的敲除、加入以及定点突变。
基因编辑技术的历史
实际上，基因编辑技术不是一个新的概念，早在90年代就开始有了。到目前为止，已经经历了三代。
第一代基因编辑技术就是同源重组建立动物基因敲除（knock-out），基因敲入（knock-in）的基因突变模型。顾名思义，基因敲除（knock-out）指的是把原有的动物基因组的某些基因通过一定的技术把它从动物基因组里敲除出去；基因敲入（knock-in）则是在动物基因组某个位点上把原本不存在的基因通过一定的技术把它整合进去。基因敲除（knock-out）和基因敲入（knock-in）是通过DNA同源重组技术来完成的。这是一个非常复杂的技术。如果要做成一个成功的动物基因敲除（knock-out），基因敲入（knock-in）的基因突变模型，大概需要花费2到3年的时间，投入的资金也比较多。另外，这个技术一般来说是用于建立遗传疾病研究的动物模型，很难用于临床或者说大面积应用在农业畜牧业方面。
第二代基因编辑技术是ZFN,TALEN技术。这两个技术的原理都是通过DNA核酸结合蛋白和核酸内切酶结合在一起建立一个系统。因为这些蛋白可以识别一定的核苷酸序列，通过一定设计形成的系统可以对特定的基因进行基因敲除和基因突变。
第三代基因编辑技术就是最近非常火的CRISPR/Cas9 系统。它的原理就是利用核糖体结构来进行基因编辑。CRISPR/Cas9 系统经过一定的设计可以结合到靶基因上，然后对这个靶基因进行敲除、定点突变或者引入新的外源基因，来进行基因编辑。
为什么第三代基因编辑技术备受瞩目？
确切地说，这三代基因编辑技术到目前为止都存在一定的技术局限性。第一个比较明显的局限性就是脱靶效应。那什么是脱靶效应呢？比如原本设计是对某一个DNA靶点进行基因编辑，但是一直找一直找，却没有找到正确的靶点，实际上却跑到这个点组成相似的位点去了，这就出现了脱靶。
第二个我们关注的问题就是编辑效率。任何技术都有一定的编辑效率。第三代基因编辑技术的效率要比第二代基因编辑技术高，这也是我们为什么对这三代基因编辑技术这么感兴趣的原因。
还有一个问题就是基因编辑技术对同一基因可能会造成不同的基因突变类型。不同的基因突变类型混合在一起，会让检测工作变得复杂很多。在这点上，第三代基因编辑技术同样表现不俗，要比这二代基因编辑技术好很多。
总的来说，为什么第三代基因编辑技术这么受大家的关注？主要得益于它以下几个优点：一是它的设计比较简单；二是它的效率比较高；三是它的价格相对便宜些；四是它的应用范围更广泛些，能针对的靶基因是比较多的。
基因编辑技术有什么用?
我们研究基因编辑技术，那基因编辑技术到底可以应用在哪些方面呢？主要有以下这几个方面：第一个就是可以形成不同基因型的动物模型，这从第一代基因编辑技术就开始做了。建立不同基因型的动物模型的意义在于，对遗传性疾病，这些基因和疾病之间的关系，这些模型可以给出一个比较确切的答案。这对研究遗传性疾病具有重大意义，这也是为什么大家从第一代开始就密切关注基因编辑技术的发展了。
第二个主要是应用在动植物育种。不同的物种的同一个基因上，可能会存在不同的SNP。不同的SNP对正常的生理功能影响是不大的，但是却会影响一定的表型。比如水稻是不是就会更高产一些，动物的瘦肉是不是更多一些等等表型。有了基因编辑技术，在育种的过程中，我们就可以对我们最想要的某一个基因进行单点突出，以实现效益的最大化。目前为止，第三代基因编辑技术效率相比于前两代技术来说是最高的。
还有一个就是对遗传疾病的治疗比较有用。目前来说，基因编辑技术主要是用在人源性的细胞上面，临床还没有用到。我们知道，很多遗传疾病都和细胞的突变有关。如果说利用基因编辑技术，我们能够把致病的基因转换成正常的基因的话，那么对家族有遗传病史的人来说，这将是一个福音。
但是现在的基因编辑技术离临床治疗还远。要应用到临床上需要考虑很多问题，比如这个系统的毒性怎么样？它进去以后会不会引起什么免疫反应？因为现在基因编辑技术还存在脱靶效应，如何对我们要编辑的基因进行准确地定位是个大问题。这些都是需要研究清楚才能上临床的。
（作者：胡昕华，中国科学院神经科学研究所博士。感谢中国科学技术大学化学博士，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员，科技与战略风云学会会长袁岚峰的推荐，原创作品，转载请注明出自知识就是力量微信公众号）
（图片来自网络）
编辑：刘伟琼
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线粒体基因真的能够编辑了。线粒体当中虽然蛋白质的种类并不多，但是基因的编辑说明在这方面已经有了充分的突破，距离治疗疾病已经为时不远，可能就在近几年之内就可以有送达突破。
确实是真的，但是他这个技术目前需要拥有突变的能力，如果没有这个能力，可能没什么用处，可能还需要几年的时间才有更准确的消息。2020年7月14日的时候，刘如谦发布了一篇关于基因编辑的论文，他是与华盛顿州大学微生物学家合作，这个论文是发表在《自然》杂志上，并开发了第一个精确编辑线粒体DNA的分子工具。
该工具在人体细胞的实验室实验中发挥了作用，并可能为研究以及未来数十种难以治疗的线粒体DNA打开新的大门，突变引起的疾病的新疗法《科学》杂志评论了这项技术，因为在过去的几年中，围绕CRISPR研究，刘中达在基础编辑范围，特异性，准确性和体内递送方向方面取得了重大进展，在基因编辑治疗疾病方面也有深入的研究。
然而，目前使用CRISPR技术进入细胞核并转化染色体DNA，有可能用于治疗由核遗传物质突变引起的疾病，这对于我们人体细胞来说，不仅DNA存在于细胞核中，而且DNA也存在于细胞质中的线粒体中。这些基因突变也会导致遗传疾病。线粒体中的DNA编码13种蛋白质。尽管种类不多，但它们中的每一种都参与了细胞的能量供应链。线粒体DNA突变可能导致几十种代谢性疾病，包括心肌病，还有遗传性视神经病变等。
目前还没有治愈这些疾病的方法。开发能够准确校正线粒体DNA的基因编辑工具将为此类疾病的治疗打开大门，CRISPR系统需要引导RNA才可以来定位基因组中的特定位置，而RNA他实际上不能进入线粒体，因此，目前线粒体DNA的转化方法主要使用无RNA系统的核酸酶，包括转录激活因子样效应核酸酶和锌指核酸酶。