对基因组进行精确而有效的编辑修饰一直以来是生物研究领域的重要方法。传统的基因操作手段由于效率、精确度低等问题严重滞后于快速发展的基因组研究。近年来新发展的基因编辑技术方法,锌指核酸酶(Zinc FingerNucleases,ZFNs)、转录激活子样效应因子核酸酶(Transcription ActivatorLike Effector Nuclease,TALEN)和成簇规律间隔的短回文重复序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats,CRISPR/Cas9),通过特异性识别切割基因组DNA序列,诱发同源重组或非同源末端链接,使得基因编辑更灵活、高效,从而开启了生物研究及人类疾病机制研究新的模式。这三种基因编辑工具可在不同的生物体及细胞中有效、特异性地实现基因修饰,尤其在干细胞中的应用,为人类疾病机制研究及治疗带来了极大的便利和潜能。本文将主要介绍ZFN、TALEN和CRISPR/Cas9方法的工作机制及其在人类疾病模型制作及基因治疗中的应用,同时展望了其未来的发展方向。