基因编辑技术通过精确识别靶细胞DNA片段中靶点的核苷酸序列，利用核酸内切酶对DNA靶点序列进行切割，从而完成对靶细胞DNA目的基因片段的精确编辑。第一代:ZFN(锌指核酸酶)，1996年；第二代:TALEN(转录激活样效应因子核酸酶)，2011年；第三代:CRISPR/Cas9(成簇的规律性间隔的短回文重复序列)，2013年；第四代：NgAgo-gDNA，韩春雨，2016；第一代:锌指核酸酶ZFN组成DNA识别域能识别特异位点并与之结合，而由FokⅠ构成的切割域能执行剪切功能，两者结合可使靶位点的双链DNA断裂(DSB)。于是，细胞可以通过同源重组(HR)修复机制和非同源末端连接(NHEJ)修复机制来修复DNA。HR修复有可能会对靶标位点进行恢复修饰或者插入修饰，而NHEJ修复极易发生插入突变或缺失突变。两者都可造成移码突变，因此达到基因敲除的目的。ZFN诱导的基因组编辑技术可应用于很多物种及基因位点，具有较好的发展潜力。但是目前有3个方面的缺陷制约了该技术的推广:(1)以现有的策略设计高亲和性的ZFN，需要投入大量的工作和时间;(2)在细胞中持续表达ZFN对细胞有毒性;(3)虽然三联体设计具有一定特异性，但仍然存在不同程度的脱靶效应。第二代:转录激活样效应因子核酸酶TALEN技术原理TALEN已经成功应用于酵母、哺乳动物和植物的位点特异性基因打靶，与锌指核酸酶系统相比有较大的应用优势，设计更简单，特异性更高，但仍然有些问题需要解决，如脱靶效应、TALEN与基因组进行特异结合与染色体位置及邻近序列有关等。第三代：成簇的规律性间隔的短回文重复序列CRISPR/cas系统的发现2007年实验验证：Danisco公司的Barrangou和Horvath等发现，通过插入或删除嗜热链球菌（乳酸菌）中几个CRISPR序列的空格DNA片段，就可以改变细菌对噬菌体的免疫力（Science,2007）。德国学者机制研究：Helmholtz、Doudna和、Charpentier分别对不同的CRISPR及相关系统进行了研究，阐明了DNA空格序列在细菌免疫防御中的机制。目前已经发现了3种CRISPR/Cas系统，其中依赖Cas9蛋白的CRISPR系统更简单。CRISPR/Cas9系统组成RISPR/Cas系统由Cas9核酸内切酶与sgRNA构成.转录的sgRNA折叠成特定的三维结构后与Cas9蛋白形成复合体,指导Cas9核酸内切酶识别特定靶标位点,在PAM序列上游处切割DNA造成双链DNA断裂,并启动DNA损伤修复机制.从不同菌种中分离的CRISPR/Cas系统,其CrRNA(或者是人工构建的sgRNA)靶向序列的长度不同,PAM序列也可能不同。三代主流技术对比：第四代：NgAgo-gDNA技术文章的发表（CNS）NgAgo-gDNA技术原理NgAgo-gDNA的优势3、新的基因编辑工具精确性更高，脱靶率更低。李伟介绍，NgAgo要结合24个碱基，比Cas9结合的19个碱基要长5个碱基，理论上其精确性会提高1024倍。4、韩春雨团队就是利用格氏嗜盐碱杆（Natronobacteriumgregoryi）的Argonaute蛋白实现了DNA引导的基因组编辑，并发现NgAgo作为一种DNA介导的核酸内切酶，适合在人体细胞（37°）中进行基因组编辑。大大扩充了基因编辑的取材范围。”同行评价相关争议发展“钱景”相当广阔谢谢