CRISPRs基因编辑技术研究进展

郝梦圆曲晓军崔艳华

（1. 哈尔滨工业大学化工与化学学院，哈尔滨 150090；2. 黑龙江省科学院微生物研究所，哈尔滨 150010）

CRISPRs基因编辑技术研究进展

郝梦圆1曲晓军2崔艳华1

（1. 哈尔滨工业大学化工与化学学院，哈尔滨 150090；2. 黑龙江省科学院微生物研究所，哈尔滨 150010）

CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）基因簇是一段成簇的短间距回文非编码序列，它可以通过整合新的间隔子序列实现对入侵外源DNA的记忆，而Cas（CRISPR-associated protein）蛋白则负责辅助CRISPR的转录产物crRNA（CRISPR RNA），对外源DNA进行切割。二者协作组成了生物体的CRISPR-Cas系统，发挥抵御外源DNA侵染的作用。目前，CRISPR-Cas系统凭借着高效、简单、低成本、高特异性的独特优势迅速吸引了整个科学界的注意，成为研究的一大热点。对CRISPR-Cas系统的组成、结构、分型以及CRISPR技术作用机理、优势等做了详细的介绍，并以嗜热链球菌为例，分析了CRISPR基因的碱基排布及其高级结构，旨在为分子生物学及相关领域的科学研究提供参考。

CRISPR-Cas系统；基因编辑；嗜热链球菌；gRNA-Cas9复合体

神奇的自然进化造就了CRISPR-Cas系统，它是细菌及古细菌中的一种特异性免疫系统，最早由Ishino发现于大肠埃希菌的iap基因［1］。CRISPR-Cas系统不仅为研究微生物的进化提供了新思路，更为人类对基因的编辑找到了新的突破口。随着科学界对其研究的逐渐深入，该系统现已发展成为一种高效的基因编辑手段，强大的优势使其迅速成为近十年来微生物及相关领域研究的热点。目前，此项技术已经成功应用于包括微生物、植物、动物在内的诸多物种当中［2-5］。本文详细阐述了CRISPR-Cas系统的组成、结构、分型以及CRISPRs技术作用机理、优势等内容，并着重分析了嗜热链球菌中CRISPR基因的碱基排布及其高级结构，旨在为CRISPR技术的进一步研究与应用提供参考。……