基因组编辑正在进军生物医学研究和医学领域。通过采用生物分子建模工具，日本研究团队正在加快锌指核酸酶(ZFN)技术(一种主要的基因编辑工具)的发展步伐并降低其成本。

在《Advanced Science》杂志上发表的一项研究中，广岛大学和日本国家先进工业科学技术研究所的研究人员展示了机器学习驱动的模块化组装系统如何改进基因编辑。

广岛大学基因组编辑创新中心副教授 Shota Katayama 表示：“基因组编辑是治疗许多不同领域遗传性疾病的一种很有前途的工具。” “通过提高基因编辑技术的效率，我们可以更精确地修改活细胞中的遗传信息。”

锌指核酸酶与 CRISPR/Cas9 和 TALEN 一样，是基因组编辑领域的重要工具。这些嵌合蛋白经过工程设计，可破坏 DNA 分子多核苷酸链内的某些键，由两个融合在一起的结构域组成：DNA 结合结构域和 DNA 切割结构域。锌指 (ZF) 蛋白结合结构域识别完整基因组内的目标 DNA 序列，而切割结构域则涉及一种称为 ND1 核酸内切酶的特殊 DNA 切割酶。

ZFN 比 CRISPR/Cas9 和 TALEN 具有一些优势：首先，与 CRISPR-Cas9 不同，ZFN 的专利已经过期，无法在工业应用中收取高额专利使用费。其次，ZFN 更小，使得 ZFN 编码 DNA 可以轻松包装到病毒载体中，且货物空间有限，适合体内和临床应用。