基因編輯技術(shù)是指能夠?qū)δ繕嘶蜻M行定點“編輯”,，例如片段插入,、缺失，堿基定點編輯等,，實現(xiàn)對特定DNA|片段的修飾,。

基因編輯工具

目前的基因編輯工具主要有鋅指核酸酶（ZFN）、轉(zhuǎn)錄因子激活樣效應物核酸酶（TALEN）和規(guī)律間隔成簇短回文重復序列（CRISPR/Cas）等技術(shù),。CRISPR/Cas系統(tǒng)由于其精準,、簡單、快速,、成本低的特點,，成為目前基因編輯使用較為廣泛的技術(shù),。

以CRISPR系統(tǒng)為例，在使用CRISPR/Cas系統(tǒng)進行基因編輯過程中,，需要gRNA來引導Cas蛋白對基因組進行切割,，然后再通過供體兩端的同源片段進行同源重組，或利用生物體自身的非同源末端連接進行修復,。

CRISPR/CAS基因編輯技術(shù)

基因編輯流程

無論使用哪種工具進行基因編輯,，都需要構(gòu)建載體，將基因編輯工具導入到細胞中,，然后對細胞進行驗證,，篩選出被正確編輯的細胞。

以酵母細胞基因編輯為例：

構(gòu)建載體過程包含了基因合成或擴增,、基因組裝,、質(zhì)粒轉(zhuǎn)化、大腸桿菌培養(yǎng),、質(zhì)粒驗證,、測序等步驟。然后將構(gòu)建好的載體轉(zhuǎn)入酵母細胞中,，其中包含酵母轉(zhuǎn)化,、培養(yǎng)、克隆驗證等步驟,。

基因編輯流程長,、步驟多、需要熟練的操作,，耗費了科研工作者大量的時間和精力,，往往是抬頭看文獻、低頭做實驗,，實驗虐我千百遍,，我待實驗如初戀。

如果可以將基因編輯使用的質(zhì)粒像工業(yè)化生產(chǎn)線上的產(chǎn)品一樣自動化生產(chǎn),，輸入不同的基因片段,，產(chǎn)出相應的質(zhì)粒，然后再將其轉(zhuǎn)入宿主細胞中進行基因編輯,，將極大的提高科研以及研發(fā)效率,，并且可以使科研人員從實驗中解放出來，專注于實驗的設計和數(shù)據(jù)分析,。

自動化基因編輯

基因編輯自動化流水線需要完成基因擴增,、組裝、大腸桿菌轉(zhuǎn)化、克隆驗證,、質(zhì)粒提取,、質(zhì)粒轉(zhuǎn)染、宿主驗證等多種實驗操作,，其中涉及多種儀器設備,，如自動化液體工作站、酶標儀,、克隆挑選機器人,、培養(yǎng)箱、PCR儀,、離心機,、封膜機,、撕膜機等,。同時，需要一款強大的整合軟件,，進行儀器調(diào)度,、資源分配、耗材統(tǒng)籌,、數(shù)據(jù)管理,，使實驗過程更加的流暢。

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基因編輯自動化系統(tǒng)示例