朱向星，文健聪，林子盛，陈彩悦，吴耀冰，林晓微，罗靖维，钟 斐，田壮壮，龚道元，翁闪凡(通信作者)

    (佛山科学技术学院医学院医学检验系 广东 佛山 528000)

    CRISPR 基因编辑技术是过去十多年来全球生物科技领域的重大突破。1987 年，日本科学家石野良纯在研究碱性磷酸酶同工酶相互转化机理时，意外发现了5 个具有高度同源性的间隔重复序列[1]。这一序列的主要结构特征是：重复序列与非重复序列交替排列，并且二者大小在21 ～37 bp 不等。进一步研究发现重复序列普遍存在于细菌和古细菌基因组中[2]，这种间隔重复序列在2002 年被统一命名为“成簇的规律间隔的短回文重复序列”(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)。通过比对不同原核生物CRISPR 序列两侧的基因，发现了4 种具有同源性的CRISPR 相关蛋白(CRISPR-associated protein, Cas)编码基因。2005 年，发现CRISPR 序列中的间隔序列与噬菌体和接合质粒内的序列具有相似性[3-4]。后续研究表明CRISPR 序列及Cas基因与细菌抵抗噬菌体入侵有关，并且发现CRISPR/Cas系统能够限制细菌的水平基因转移[5-6]。2012 年，CRISPR/Cas 系统最终被阐释为一种在细菌和古细菌中抵抗噬菌体和质粒入侵的适应性免疫系统[7]。

    经过近几年的研究，大多数CRISPR/Cas 系统已经被明确，利用不同类型系统的生物学特征开发出了许多CRISPR 工具。基于CRISPR/Cas 原理的新型核酸检测技术在传染性病原微生物核酸快速检测中具有重要。结合快速核酸提取技术、等温扩增技术等体外诊断技术，使得CRISPR/Cas 系统在病原微生物核酸快速检测领域有了更加广泛的应用[8]。

    1.CRISPR 系统的分类及生物学特点

    研究表明，由于CRISPR 系统进化迅速，因而其分类体系异常复杂。为了更好地展示CRISPR 分类面貌，科学界设计了一种特殊的分类方法，该方法多方面考虑了CRISPR 系统的亚型Cas 基因特征、多个同源Cas 蛋白之间的序列相似度、最保守的Cas1 蛋白的系统发育、CRISPR/Cas 基因座中基因的结构以及CRISPR 序列自身的结构[9-10]。这些标准的综合应用使得CRISPR 系统被划分为2 个不同的大类别 ......