CRISPR/Cas9基因編輯方法的建立在生命科學(xué)領(lǐng)域掀起了一場技術(shù)革命，最近科學(xué)家又進一步設(shè)計了新的Cas9融合蛋白，可作為“單堿基編輯器“，作用原理如圖1所示。這種融合蛋白包含dCas9蛋白和大鼠胞苷脫氨酶APOBECI兩部分。dCas9蛋白可以結(jié)合一段sgRNA，這段sgRNA可以引導(dǎo)dCas9蛋白部分與特定的DNA序列結(jié)合。該融合蛋白的另一部分胞苷脫氨酶APOBEC1具有將識別部位特定位置的胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶（步驟①）的能力，之后通過DNA復(fù)制或修復(fù)，尿嘧啶被轉(zhuǎn)化成胸腺嘧啶（步驟②）最終實現(xiàn)定點單個堿基的編輯替換。

（1）在上述“單堿基編輯器”中，sgRNA能特異識別某段特定DNA序列的原理是

堿基互補配對

堿基互補配對

，被編輯的靶基因發(fā)生了

基因突變

基因突變

。為了檢測步驟①的編輯效率，科學(xué)家用USER酶（能識別DNA中尿嘧啶并將其切割成短片段）處理編輯后的DNA（染料標(biāo)記），電泳后結(jié)果如圖2，泳道

A

A

代表DNA中的胞嘧啶轉(zhuǎn)化為了尿嘧啶。
（2）科學(xué)家將以上方法用于斑馬魚體內(nèi)基因組DNA的定點單堿基編輯。首先構(gòu)建含特定sgRNA基因和

APOBEC1基因和dCas9基因

APOBEC1基因和dCas9基因

基因的表達載體；利用

顯微注射

顯微注射

法將體外表達的RNA導(dǎo)入斑馬魚的受精卵中。在細(xì)胞中經(jīng)過

翻譯

翻譯

形成dCas9和APOBEC1的融合蛋白質(zhì)實現(xiàn)靶基因的編輯。
（3）已知tyr基因的點突變會導(dǎo)致人體眼白化疾病患者無法正常合成色素。圖3為正常人體部分tyr基因序列和對應(yīng)的氨基酸序列，其中第301位的脯氨酸（P）突變?yōu)榱涟彼幔↙）就會導(dǎo)致眼白化。
①為驗證該位點脯氨酸（P）的作用?？茖W(xué)家找到斑馬魚tyr基因?qū)?yīng)的位點和序列（見圖3）。用上述方法單堿基編輯對應(yīng)脯氨酸位點，將脯氨酸突變?yōu)榻z氨酸，結(jié)果斑馬魚出現(xiàn)了如圖4所示癥狀（箭頭處），該實驗說明

脯氨酸是眼部合成色素所必需的

脯氨酸是眼部合成色素所必需的

。這為治療疾病提供了有效的動物模型。
②若斑馬魚被編輯的堿基為圖3箭頭所示的C堿基，據(jù)圖1和圖3分析絲氨酸的密碼子為

UCC

UCC

。在正常個體中編碼脯氨酸的密碼子在人體和斑馬魚中卻并不相同，這體現(xiàn)了密碼子的

簡并性

簡并性

。這種特點的存在具有什么意義

降低基因突變的多害性

降低基因突變的多害性

。