CRISPR/Cas9  技术

CRISPR/Cas 系统原本是细菌和古菌进化出来用于抵御外来病毒及质粒 DNA 的适应性免疫系统。

II 型CRISPR/Cas 系统依赖于外源 DNA 片段在规律成簇的短间隔回文重复（clustered regularly interspaced short palindromic repeat，CRISPR）位点整合，其经过转录及剪切后产生短的 CRISPR RNAs（crRNAs），crRNA 与反式转录的 crRNA（trans-activating crRNA，tracrRNA）退火结合，然后引导 Cas9（CRISPR associated protein 9，Cas9）蛋白介导序列特异性的外源 DNA 降解。Jinek 等发现 Cas9 发挥靶向切割作用所依赖的 crRNA 和 tracrRNA 可以融合为一体，作为 sgRNA（single guide RNA）（图 1c）。随后，若干研究组陆续报道 CRISPR/Cas9 系统可用于人类细胞的靶向基因编辑。与 ZFNs 和 TALENs 技术相比，CRISPR/Cas9 的设计要简单得多，而且成本很低，对于相同的靶点，CRISPR/Cas9 有相当甚至更好的靶向效率。

（a）CRISPR/Cas9-nickase（Cas9切刻酶）基因编辑技术；

（b）CRISPR/dCas9-FoKI，基因编辑技术；

（c）基于CRISPR/dCas9的单碱基编辑技术；

（d）基于CRISPR/dCas9的转录调控技术