CRISPR 是基因编辑领域中的突破性技术，2 位发现者更因此夺下 2020 年诺贝尔化学奖。它可帮助人们重写 DNA 编码，可望应用于特定疾病治疗、农作物及其他生医领域应用。
然而，脱靶效应（off-target effect）是基因编辑的其最大限制之一。若不小心剪错基因片段，可能导致不预期生物体变化或环境危机（举凡编辑农作物使生态系遭破坏）。而目前 CRISPR 在人体的应用仅限于编辑体细胞中的 DNA，非生殖细胞。
近年，全球研究人员为了增加基因编辑的精准度与功效，投入了大量时间与研究资本，更思考除了 CRISPR 之外其他基因编辑工具的可行性。
另一个基因剪刀：TALEN
除了 CRISPR 之外，TALEN（Transcription Activator-Like Effector Nuclease）为近几年崛起的基因编辑技术，它是一种人工改造的限制性内切酶，能辨别出 33 至 34 个胺基酸序列，并进行 DNA 位点辨识、标靶与编辑。它辨识 DNA 序列方面的能力与 Cas9 相似，不过 2 者在接合 DNA 的方式上有所不同。
值得注意的是，由伊利诺大学厄巴纳-香槟分校刊登于《Nature Communications》期刊一项新研究指出，在 DNA 特定区域中，TALEN 的表现会比 CRISPR 来的好。
该研究团队利用显微镜与单细胞定序技术评估 TALEN 与 CRISPR 在哺乳动物的活体细胞表现。结果发现，TALEN 在辨识紧密折叠的异染色质（heterochromatin）区域的效率比 CRISPR 高出 5 倍，且基因编辑效率也高于 CRISPR；反而在未折叠且通常在转录中的真染色质（euchromatin）区域，CRISPR 表现更为出色。
研究猜测出现效率差异可能来自 2 个基因编辑平台寻找标靶位点的方式不同。TALEN 使用区域寻找（local search）、3D 扩散（3D diffusion）2 种方式来定位目标位点，而 CRISPR 只依靠区域寻找。
该研究结果具有 2 大意义
该研究结果具有 2 大意义。首先，过去被视为难以编辑的异染色质 DNA 区域未来将能透过 TALEN 解决，治疗譬如脆弱 X 染色体症候群（Fragile-X syndrome）、镰状细胞贫血症（sickle cell anemia）等疾病。
再来，化学与分子生物工程教授暨实验负责人 Huimin Zhao 博士指出，研究也反应出不同基因编辑工具能针对不同基因体进行编辑，且尚有许多基因编辑策略未被开发，而这可成为未来研究提升现有基因编辑工具精准度与效率的目标之一。
作者：Sahana Shankar
编译：Tyler、基因线上编辑部
参考资料：
1. https://geneonline.news/en/2021/02/01/talen-proves-to-be-a-better-gene-editor-than-crispr-in-densely-packed-dna/
2. https://news.illinois.edu/view/6367/1885424885
3. https://www.nature.com/articles/s41467-020-20672-5
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