1987年日本科学家在大肠杆菌的基因组发现有特别的规律序列，某一小段DNA会一直重复，重复片段之间又有相等长的间隔，此序列称为 CRISPR (clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats)。它是存在于细菌中的一种基因，该类基因组中含有曾经攻击过该细菌的病毒的基因片段。细菌透过这些基因片段来侦测并抵抗相同病毒的攻击，并摧毁其DNA。这类基因组是细菌免疫系统的关键组成部分。透过这些基因组，人类可以准确且有效地编辑生命体内的部分基因，也就是CRISPR/Cas9基因编辑技术。
CRISPR/Cas系统，为目前发现存在于多数细菌与绝大多数的古菌中的一种后天免疫系统[1]，以消灭外来的质粒或者噬菌体，并在自身基因组中留下外来基因片段作为“记忆”。目前已发现三种不同类型的 CRISPR/Cas系统，存在于大约40%和90%已定序的细菌和古菌中[2]。其中第二型的组成较为简单，以Cas9蛋白以及向导RNA（gRNA）为核心的组成。
CRISPR-Cas9系统自发现以来，已经被广泛应用于生命科学基础研究，遗传疾病基因治疗，动植物育种改良等领域。基于具有缺口酶活性的nCas9(Cas9 nickase)和腺苷/胞苷脱氨酶结构域结合的碱基编辑器可实现A-to-G，C-to-T和C-to-G的碱基替换。
DNA碱基编辑不依赖双链断裂，具有更安全，更精准的特性，使得其在遗传疾病治疗中展现出了广阔的应用前景。然而由于Cas9的体积过大，基于nCas9的碱基编辑器难以实现单个AAV(腺相关病毒)的包装递送，极大限制了在体基因编辑的发展应用。
在过去十年里，基于CRISPR的基因编辑技术得到了快速发展，并被成功应用放到了人体临床试验中已治疗遗传疾病和癌症。与此同时，全世界的科学家们也在不断挖掘新的具有基因编辑潜力的新工具，以解决现有基因编辑工具太大难以被单个AAV载体递送的问题。
2021年9月，张锋团队在 Science 期刊发表论文[3]，发现了一类广泛的转座子编码的RNA引导核酸酶，并将其命名为OMEGA系统（包括IscB、IsrB、Tnp8），它们同样使用一段RNA（ωRNA）来指导切割DNA双链。
其中IscB被认为是Cas9的祖先，更重要的是，IscB非常小，大约400个氨基酸，仅为Cas9的约30%，这意味着它们可被开发为新的小型化基因编辑工具，从而更容易被递送到细胞内。后续研究人员发表了一系列论文，解析了IscB-ωRNA的结构，及其切割DNA的机制。
2023年5月25日，杨辉团队在 Nature Methods 期刊发表了题为：Development of miniature base editors using engineered IscB nickase 的研究论文[4]。该研究对IscB进行了大量优化和改造，获得了在人类细胞中具有高效基因编辑活性的IscB变体——enIscB。将enIscB切口酶分别与腺苷脱氨酶和胞苷脱氨酶结构域融合，进一步开发出了迷你型碱基编辑器——miABE和miCBE。这些迷你型碱基编辑器在真核细胞中显示出强大的单碱基编辑效率，最高可达92%。
总的来说，该研究建立了enIscB-T5E和miBE作为基因组编辑的通用工具。更重要的是，miBE不仅具有高碱基编辑活性，还具有迷你尺寸的特点，有助于解决当前碱基编辑工具太大而无法被单个AAV载体递送的难题，为体内碱基编辑的应用带来了新的可能性。
【1】Westra, Edze R.; Swarts, Daan C.; Staals, Raymond H.J.; Jore, Matthijs M.; Brouns, Stan J.J.; van der Oost, John. The CRISPRs, They Are A-Changin': How Prokaryotes Generate Adaptive Immunity. Annual Review of Genetics. 2012-12-15, 46 (1): 311–339 [2020-10-12]. ISSN 0066-4197. doi:10.1146/annurev-genet-110711-155447.【2】Grissa, Ibtissem; Vergnaud, Gilles; Pourcel, Christine. The CRISPRdb database and tools to display CRISPRs and to generate dictionaries of spacers and repeats. BMC Bioinformatics. 2007, 8 (1): 172 [2020-10-12]. doi:10.1186/1471-2105-8-172.【3】Antibody dru Altae-Tran, H., Kannan, S., Demircioglu, F.E., Oshiro, R., Nety, S.P., McKay, L.J., Dlakić, M., Inskeep, W.P., Makarova, K.S., Macrae, R.K., et al. (2021). The widespread IS200/IS605 transposon family encodes diverse programmable RNA-guided endonucleases. Science 374, 57-65.【4】Han, D., Xiao, Q., Wang, Y. et al. Development of miniature base editors using engineered IscB nickase. Nat Methods (2023). https://doi.org/10.1038/s41592-023-01898-9.
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