2020年02月07日，玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室基因组编辑团队在The Crop Journal（Q1期刊，IF=3.179）上发表了题为“Developing high-efficiency base editors by combining optimized synergistic core components with new types of nuclear localization signal peptide”的研究论文。通过对碱基编辑系统的核心元件进行密码子高频优化，并融合实验室开发的新型核定位信号肽（F4NLSr2）,创建了更高效的碱基编辑器。

 目前，成簇的规律间隔短回文重复序列/成簇的规律间隔短回文重复序列关联蛋白（CRISPR/Cas）系统被广泛应用在基因组改造中。其中的胞嘧啶碱基编辑器(cytosine base editor, CBE)和腺嘌呤碱基编辑器 (adenine base editor, ABE)能够以编程的方式对很多不同类型的细胞和生物体进行精准不可逆的碱基突变。然而，基因组中某些靶点或靶点内特定位置的C或A编辑效率很低，限制了碱基编辑器的应用。本研究通过组合使用进行了密码子高频优化的核心元件的策略，开发出水稻新型多靶点超级组合ABE系统（sABE），结果表明其编辑效率高于之前文献报道的ABEs。进一步，该研究将FLAG标签蛋白与 4个拷贝的核定位信号（NLS）融合并进行水稻密码子优化，开发出新型的核定位信号(F4NLSr2)， 并将其置于SpCas9 nickase的N端组装到sABE系统中获得F4NLS-sABE，结果表明这种新型核定位信号能够提高一些靶点的碱基编辑效率，或实现一些靶点中更多的A被编辑。在此基础上，该研究进一步将F4NLSr2应用到水稻多靶点超级组合CBE系统（sCBE）中，获得了更加高效的F4NLS-sCBE系统。这些优化的高效基因组编辑工具可以应用于水稻基础研究或分子育种中，并为其他植物或动物更高效编辑工具的开发提供参考。

 王飞鹏、张成伟为本文共同第一作者，杨进孝和赵久然为共同通讯作者。本研究得到北京学者（BSP041）项目资助。玉米基因组编辑团队是2017年由玉米DNA指纹及分子育种重点实验室引进建设的技术创新团队，目前主要聚焦于碱基编辑、精确替换、组学编辑及其在玉米和水稻等作物中的高效应用。这是该团队自2019年以来在国际知名学术期刊上发表的第五篇高水平研究论文。

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