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单碱基编辑是一种基于CRISPR系统的精准基因编辑技术，可在不诱导DNA双链断裂（DSB）的前提下，直接实现基因组中单个碱基的定向转换。其核心突破在于规避了传统CRISPR-Cas9依赖的DSB修复路径（如易出错的NHEJ），显著提升编辑安全性与精确度。
生物学意义：58%的人类遗传性疾病由单碱基突变（SNVs）引起，该技术为这类疾病提供了革命性治疗策略。
单碱基编辑通过融合催化失活的Cas9蛋白（dCas9或切口酶nCas9）与碱基脱氨酶，形成复合物实现对目标碱基的定向修改：
脱氨反应：脱氨酶将特定碱基转化为中间产物（如胞嘧啶→尿mi啶，腺嘌ling→次黄嘌ling）。
细胞修复：DNA修复机制将中间产物转化为目标碱基（如尿mi啶→胸腺嘧啶，次黄嘌ling→鸟嘌ling）。
受sgRNA与PAM序列限制，有效编辑窗口通常为4-8个碱基（窗口位置因编辑器类型而异）。
染色质结构（如异染色质区）可能降低编辑效率。
| 类型 | 脱氨酶 | 碱基转换 | 技术里程碑 | 优化策略 |
|---|---|---|---|---|
| 胞嘧啶碱基编辑器（CBE） | APOBEC1/CDA/AID | C→T / G→A | 2016年David Liu团队开发（BE1-BE4） | 融合UGI抑制尿mi啶糖基化酶 |
| 腺嘌ling碱基编辑器（ABE） | TadA+ | A→G / T→C | 2017年David Liu团队开发 | 工程化TadA*7.10高活性变体 |
| 鸟嘌ling碱基编辑器（GBE） | 胞嘧啶脱氨酶+UNG | C→G / G→C | 2021年Zhao等开发 | 联合糖基化酶促C→G转换 |
| 先导编辑器（PE） | 逆转录酶+切口酶nCas9 | 多碱基编辑 | 2019年Anzalone等开发 | pegRNA设计优化编辑范围 |
编辑效率提升：
引入UNG抑制蛋白（如UGI），阻止尿mi啶被错误修复，使CBE效率提高3倍。
双AAV载体递送系统解决大片段编辑器包装难题（如PE系统>6kb）。
脱靶控制：
高保真Cas9变体（HypaCas9）降低非特异性结合。
RNA脱靶抑制剂（如SECURE-BE）阻断编辑器与游离RNA结合。
单碱基编辑实验
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