靶向基因编辑猴、基因敲入食蟹猴、亨廷顿舞蹈症基因敲入猪，CRISPR-Cas9基因编辑系统已成功用于各种生物体，但有关编辑效率和脱靶效应的争议一直存在，很多人认为基因编辑的结果更像是随机的，无法预测，甚至可能产生意想不到的各种“bug”。结果不可预测、脱靶效应可谓是极大的问题。

　　12月14日，英国Francis Crick研究所成果发表在Molecular Cell上，他们发现CRISPR-Cas9基因编辑系列过程的背后有一种简单可预测的模式。通过对近1500个靶点进行了系统分析，发现不同位点间的基因编辑精确度(即特定indel的重现性)差异较大，某些靶点高度偏好一种indel，而另一些则显示出许多不常见的indel。

研究成果概述图

　　研究人员选择了450个核基因中的1491个位点，每个基因至少选择3个位点。结果共有1248个位点显示出可检测到的indel，每个靶点有1个到188个数量不等的indel，中位数为32。

　　在该研究中，有41个核苷酸位点显示出较长片段的缺失，44%和26%的靶点分别显示单核苷酸插入或缺失，是大多数靶点最常见的indel类型。根据聚类分析结果，研究人员将表现相似indel模式的靶点分为4种，即偏好小片段插入，小片段缺失，长片段缺失以及无明显偏好的位点。平均而言，给定位点最常见的indel频率为34.1%。

　　不同位点不仅对基因编辑的类型有不同的偏好，而且在数量上也有偏好。某些位点会出现多个不常出现的不同indel，而一些位点会主要显示某一indel。约五分之一的靶点至少有50%的机会能诱导特定的indel。

基因编辑精度与indel特征的关系

　　基因编辑精度与编辑效率、indel类型和indel大小有关，并且某些DNA序列对编辑精度有显著影响。如PAM序列上游的四个核苷酸会对编辑精确度产生影响，其中第四个单核苷酸的影响最大。仅一个“T”的存在，就能以一种可预测的方式，使该位点91%的概率引入插入，51%的概率修复。

　　有些位点很难成功诱导基因敲除，所有检测到的indel中有81%导致了移码突变，有3个位点对编码框内indel显示出强烈的偏好。该研究发现有助于我们检测不同位点的基因编辑精确度，可以大大提高临床应用的安全性。