贾良杰

    陕西师范大学生命科学学院，陕西西安710119

    CRISPR/Cas基因组靶向编辑技术综述

    贾良杰

    陕西师范大学生命科学学院，陕西西安710119

    Clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated(Cas)是细菌特有的一种获得性免疫系统，研究人员将其改造成为靶向基因组编辑的工具，由于操作简单、成功率高且效率高，成为了靶向基因组编辑工具中的佼佼者。同时CRISPR/Cas系统也被改造作为一种极为有效的位点特异性的转录抑制/激活的工具而在研究工作中广泛应用，不仅如此，具有靶向细胞转录过程中产生的RNA底物的利用前景，从而起到与RNAi技术相类似的效果。CRISPR-Cas技术已经在基因功能研究、动物模型建立、基因治疗等领域得到广泛的推广和应用，有力地推动了相关领域的研究进展。

    基因靶向修饰技术；Cas9；CRISPR/Cas；基因组编辑；基因治疗

    CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas(CRISPR-associated)系统是一种原核生物特有的针对外源性遗传物质免疫系统，通过序列特异的RNA介导，切割降解外源性DNA，这些外源性遗传物质包括噬菌体或者外源性质粒[1]。CRISPR/Cas系统可分为三种类型，其中类型ⅡCRISPR/Cas系统由于其组成简单，被改造成为基因组靶向编辑的工具。在类型ⅡCRISPR/Cas系统中，CRISPR能够转录产生前体crRNA(Pre-CRISPR RNA，Pre-crRNA)，Pre-crRNA经过Cas9-tracrRNA复合物加工后产生成熟的crRNA(CRISPR RNA)，crRNA的5′端区域能够与靶位点互补配对，而其3′端能够与tracrRNA(trans-activating crRNA)及Cas9蛋白形成复合物，从而引导Cas9蛋白结合于靶位点进行特异性地切割。CRISPR/ Cas系统与其他外源核酸防御系统(如限制修饰系统)最重要的区别在于：CRISPR/Cas系统具有记忆性，细菌会记忆首次入侵外源核酸的信息，在其再次入侵时，特异性的识别并切割这些外源核酸酶使其降解，保护自身遗传物质的完整准确[1]。特异的Cas蛋白会识别外源性的遗传物质中具有原型间隔序列毗邻区(protospacer adjacent motifs ......