CRISPR/Cas基因編輯技術最新研究進展

CRISPR/Cas系統是目前發現存在於大多數細菌與所有的古菌中的一種後天免疫系統，其以消滅外來的質體或者噬菌體並在自身基因組中留下外來基因片段作為「記憶」。

CRISPR/Cas系統全名為常間回文重複序列叢集/常間回文重複序列叢集關聯蛋白系統(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins)。目前已發現三種不同類型的 CRISPR/Cas系統，存在於大約40%和90%已測序的細菌和古菌中。其中第二型的組成較為簡單，以Cas9蛋白>以及嚮導RNA(gRNA)為核心的組成。由於其對DNA幹擾(DNAi)的特性，目前被積極地應用於遺傳工程中，作為基因體剪輯工具，與鋅指核酸酶(ZFN)及類轉錄活化因子核酸酶(TALEN)同樣利用非同源性末端接合(NHEJ)的機制，於基因體中產生去氧核糖核酸的雙股斷裂以利剪輯。二型CRISPR/Cas並經由遺傳工程的改造應用於哺乳類細胞及斑馬魚的基因體剪輯。其設計簡單以及操作容易的特性為最大的優點，未來將可應用在各種不同的模式生物當中

我們今天稱為CRISPR的基因組重複叢集，即原核生物擬核DNA鏈中的叢生重複序列，在1987關於E. coli的一份研究報告中被首次描述。2000年，相似的重複序列在其它真細菌和古細菌中被發現並被命名為短間隔重複序列（Short Regularly Spaced Repeats，SRSR）。2002年SRSR被重命名為CRISPR。其中一部分基因編碼的蛋白為核酸酶和解旋酶，這些關聯蛋白（CAS， CRISPR-associated proteins）與CRISPR組成了CRISPR/CAS系統。

由於CRISPR/Cas技術作為一種最新湧現的基因組編輯工具，能夠完成RNA導向的DNA識別及編輯，為構建更高效的基因定點修飾技術提供了全新的平臺，受到眾多科學家的追捧。CRISPR-Cas技術是繼鋅指核酸酶（ZFN）、ES 細胞打靶和 TALEN 等技術後可用於定點構建基因敲除大、小鼠動物的第四種方法，且有效率高、速度快、生殖系轉移能力強及簡單經濟的特點，在動物模型構建的應用前景將非常廣闊。因此本文中小編對CRISPR/Cas的最新研究進展進行了匯總盤點。

【1】當最強遇上最熱——諾華牽手Intellia發力CRISPR/Cas9治療

作為基因編輯技術CRISPR/Cas9的領跑者，Intellia Therapeutics近日宣布與諾華展開一項長達5年的研發合作計劃，主要致力於加速發展CRISPR/Cas9技術在CAR-T細胞治療和造血幹細胞中的應用。此次合作僅僅在Intellia與Atlas Venture和Caribou Biosciences合作3個月之後，再次證明了Intellia的團隊和研發能力。

以CRISPR/Cas9為基礎的基因編輯技術在一系列基因治療的應用領域都展現出極大的應用前景，如血液病、腫瘤和其他遺傳疾病。CRISPR/Cas9在多種類型的細胞和組織中都具有高效精確的基因編輯能力，在CAR-T、造血幹細胞等體外治療手段中是一個非常理想的操作平臺，在體內也可適用。

根據合作協議，諾華將享有此次合作研發項目中CAR-T的專利權，而諾華會和Intellia共同推進關於造血幹細胞治療的多個項目，並且雙方同意共同分配研發和所有權，這將會使Intellia獨立發展造血幹細胞生產管線內部的所有權。

【2】重大突破！張鋒Nature發文：CRISPR可啟動任何基因

麻省理工的科學家們對目前最熱門的基因編輯系統CRISPR/Cas9進行了改造，這一成果發表在十二月十日的Nature雜誌上。現在，人們可以用這一技術在活細胞中有效啟動任何基因。

這個系統可以讓科學家們更簡便地研究不同基因的功能，領導這項研究的CRISPR技術先驅張鋒（Feng Zhang）說。

改造後的CRISPR技術，可以快速對整個基因組進行功能篩選，幫助人們鑑定涉及特定疾病的基因。張鋒等人在這項研究中就鑑定了讓黑色素瘤細胞抵抗癌症藥物的幾個基因。

【3】CRISPR-Cas9技術方興未艾，Editas幕後之爭愈演愈烈

查爾斯·狄更斯在《雙城記》中如是說，這是最好的時代，也是最壞的時代。這句名言用到今天的生命科學中顯得最為合適不過。

不同於過去幾十年，生物醫藥產業如今收到了來自各方面的關注和金融投資者前所未有的重視。許多生物學家不必再像以前那樣為了自己的研究窮盡一生，卻最終都未能看到他們的成果轉化為實際產品，為世人造福。如今，當許多科學家的成果尚停留在實驗室階段時，就已經引起了生物醫藥產業巨頭的關注，並為後續的進一步開發做好準備。

然而，成果轉化的加速並不光是科學家名利雙收，還為這些科學工作者帶來不小的煩惱。

由MIT幾位教授成立的生物醫藥公司Editas Medicine最近就遇到了類似的煩惱。公司幾位科學家此前開發出一種CRISPR-Cas9的療法，這種方法能夠通過DNA剪切技術治療多種疾病。這一成果理所當然的受到了眾多投資公司和生物醫藥巨頭的關注。公司成立伊始，就獲得了包括Polaris， Third Rock等風投公司的投資。這距離研究人員在該領域取得突破過去了僅僅不到兩年的時間。

【4】CRISPR：世紀最重磅的生物技術，究竟是誰該擁有它？

上個月在美國矽谷，科學家Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier身穿黑色禮服獲得了獎金為300萬美元的生命科學突破獎。她們因開發出強大且應用範圍極廣的基因組編輯工具CRISPR-Cas9獲獎，CRISPR被譽為本世紀目前為止生物技術領域的最大突破。

筆者上個月也對該新聞進行了報導，當時心中也有疑問，為什麼為人熟知的CRISPR/Cas9技術的先驅，MIT-Harvard Broad研究所的張鋒沒有獲獎。讀者中也有很多人產生同樣的疑問。

今年4月15日， Broad研究所成功申請了CRISPR-Cas9技術的專利，張鋒博士就是該專利的發明者，這使得他和他的研究所幾乎可以控制所有與CRISPR相關的重要商業使用。

那麼問題來了！為什麼CRISPR的專利和科學突破獎落在了不同的人手中？

【5】GE醫療和Sigma生物獲CRISPR/Cas9相關智慧財產權

4日，博德研究所授予GE醫療和Sigma生物CRISPR/Cas9相關智慧財產權用於研究應用。

據此，GE醫療和Sigma生物將獲得博德研究所的CRISPR/Cas9專利組合，其中包括由博德研究所的Feng Zhang開創的利用病人真核細胞進行基因編輯的技術。

此外，博德許可GE醫療發展其最新開創的Dharmacon Edit-R CRISPR/Cas9基因編輯系統用於建立永久的可遺傳的基因敲除細胞模型（gene knockouts cells）。而Sigma生物將在產權許可範圍內創建可私人定製的慢病毒CRISPR克隆。同時，Sigma也是博德Mission shRNA and ORF libraries文庫的獨家經銷商。授權交易的具體條款沒有被披露。

【6】Mol Cell：科學家開發出新型基因編輯技術—CRISPR-Cas

經典的基因組編輯技術，即編輯已知的DNA序列，通過增加、刪除基因來實現基因功能的激活或者抑制；該技術可應用於醫學、生物技術、食品及農業等領域。近日，刊登在國際雜誌Molecular Cell上的一篇研究論文中，來自北卡羅來納大學的研究人員檢測了6種關鍵的分子元件，其或許可以幫助開發新型的基因組的編輯系統，即CRISPR-Cas系統。

Rodolphe Barrangou教授表示，利用CRISPR-Cas系統可以對細菌和人類細胞中的特殊DNA序列進行作用，CRISPR表示成簇的規律間隔的短回文重複序列，而Cas是一種和CRISPR系統相關聯的蛋白質、基因家族，其可以以序列依賴性的方式對DNA進行切割和靶向作用。

細菌可以利用CRISPR-Cas系統作為抵禦外來入侵者的防禦機制和免疫機制，這項研究中研究者揭示了CRISPR-Cas系統工作的機制和原理，倘若我們把這個系統比作一個謎語，那麼本文就對該謎語進行了解答；CRISPR-Cas系統讓全球很多尋找新技術控制基因的科學家非常著迷，這項研究可以幫助科學家們增強靶向DNA的特異性和有效性，為進行更多的遺傳修飾提供基礎工作。

【7】張鋒博士Nature子刊再發CRISPR重要成果

規律成簇的間隔短回文重複CRISPR與內切酶Cas9的組合，原本是細菌抵禦病毒的重要武器，現在這一組合已經成為了一個通用工具，被用於在真核生物中進行位點特異性的基因組編輯。

由於這種基因組編輯技術更易於操作，也具有更強的擴展性，CRISPRs-Cas9迅速成為了科研領域的新寵兒。

日前，麻省理工的張鋒（Feng Zhang）博士領導研究團隊向人們展示了CRISPR-Cas9的新應用。他們用這一技術在哺乳動物大腦中進行了基因功能的活體研究，文章發表在十月十九日的Nature Biotechnology上。

張鋒博士是CRISPR/Cas9技術的先驅之一。他是麻省理工學院腦與認知科學助理教授、McGovern 腦研究所和Broad研究所核心成員。去年七月，張鋒榮獲了美國生物醫學大獎：瓦利基金青年研究家獎（Vallee Foundation Young Investigator Award），獎金25萬美元。其研究組研究方向為設計新的分子工具來操控活體大腦。

【8】Cell發布CRISPR研究的重大突破

日前，來自加州大學舊金山分校的科學家在《細胞》（Cell）雜誌上報告稱，他們應用一種新型的、精確的方法開啟和關閉了細胞內的基因。這一成果有可能促成更好地了解疾病以及開發出新的治療方法。

這一研究進展的核心是一個叫做SunTag的新發明。SunTag實質上是一套分子掛鈎，其能夠將多個拷貝的生物活性分子掛到可用來靶向一些基因或其他的分子的蛋白質支架上。相比於沒有這些掛鈎的組裝分子，整合了SunTag的分子生物活性顯著放大。

開發這一SunTag的是加州大學舊金山分校分子和細胞藥理學教授、霍華德休斯醫學研究所（HHMI）研究員Ron Vale博士實驗室的研究人員。Vale曾因發現了在細胞內運送貨物的分子馬達而獲得2012年的Albert Lasker基礎醫學研究獎。

Vale研究小組利用SunTag顯著放大了研究人員通常利用來標記細胞內分子的綠色螢光蛋白的發光信號。通過顯微鏡觀察，可以看到藉助SunTag獲得的信號非常之強，以至於可以利用它來追蹤Vale研究的分子馬達中的單個分子。

【9】袁晶：使用CRISPR/Cas9介導的同源重組修復機制編輯瘧原蟲基因組

廈門大學的袁晶教授參加了此次大會並發表了題為"Efficient Editing of Malaria Parasite Genome Using the CRIPR/Cas9 System"的精彩報告。

瘧疾是由瘧原蟲屬寄生蟲感染引起的傳染性疾病，全球每年約有數億人口感染瘧疾，其中上百人死亡。基於目前瘧原蟲對抗瘧藥產生抗藥性，袁晶教授致力於尋找新的抗瘧靶點。袁晶教授在報告中講到，瘧原蟲作為一種沒有siRNA幹擾系統和非同源末端連接修復機制的生物，極大地限制了人類對瘧原蟲基因功能的揭示。他們對於瘧原蟲基因組的編輯做了很多嘗試，這些嘗試都為瘧原蟲基因組編輯工作的成功積累了寶貴的意見。

之後袁晶教授重點講述了他們使用CRISPR/Cas9系統將DNA雙鏈斷裂引入到瘧原蟲基因組中的各個技術關鍵點，他們通過同源重組的修復機制，實現了瘧原蟲基因組中的多個基因的不同類型修飾，包括基因刪除、基因加標籤和等位基因替換。他們的工作極大地促進了瘧原蟲生物學的研究。

【10】谷峰：PAM序列可影響CRISPR/Cas9介導的基因組編輯效率

溫州醫科大學附屬眼視光醫院的谷峰教授參加了此次大會並發表了題為"PAM序列對CRISPR/Cas9介導的基因組編輯的影響及AAV-CRISPR/Cas9對人類胚胎幹細胞的基因組編輯"的精彩報告。

谷教授基於GFP報告系統，通過定性和定量的方法，系統的研究了PAM序列對CRISPR/Cas9介導的基因組編輯的影響。他們除了驗證了之前張峰教授發表在《自然生物技術》上的NGG的效率高於NAG之外，還系統的比較了NGA這種PAM結構與其他兩種PAM結構對基因組編輯效率的影響。結果顯示，這三種PAM結構均有介導Cas9切割基因組的能力，並且其介導切割效率依次為：NGG>NGA>NAG.

另外，谷峰教授還講述了他們利用AAV-CRISPR/Cas9對人類胚胎幹細胞的基因組進行的定點編輯的相關工作，他們將RFP基因成功插入到視網膜光感受器特意表達的基因NRL位點，這種基因敲除的的胚胎幹細胞對幹細胞介導的人類視網膜疾病的治療具有重要意義。

【11】The Scientist：聚焦CRISPR研究先鋒張鋒

作為近兩年大熱的CRISPR技術先鋒人物之一，張鋒（Feng Zhang）博士成為了科學界冉冉升起的一顆最閃亮的新星。近日，The Scientist以「Feng Zhang： The Midas of Methods」為題，向我們介紹了這位出生於80後，年僅32歲的華人科學家。當張鋒還在愛荷華州之時，在放學之後的每周日這位年輕人都要在人類基因治療研究所的一個實驗室中度過5個小時。張鋒牢記著他的導師提出的一些「瘋狂的想法」，例如綠色螢光蛋白（GFP）能夠吸收紫外光，因此可以作為防曬霜。而當他純化出GFP，將它厚厚地塗在一層DNA之上時，他發現事實上GFP確實能夠防止DNA損傷。

張鋒的研究項目贏得了許多科學競賽大獎的第一名，這些獎金在後來幫助了他支付在哈佛大學的學費。儘管在分子生物學上取得了很大的成功，但張鋒卻選擇了主修化學和物理學。張鋒說：「我希望能夠在變化不太迅速的一些科學領域中打下堅實的基礎。物理和化學的一些法則相當固定。而每一天分子生物學都在不斷地變化。」

他的本科學位最初阻礙了他在2004年成為史丹福大學的研究生。張鋒想從事大腦研究，但由於他未接受過正規的神經科學培訓，他諮詢過的所有教授都拒絕了他。最終，Karl Deisseroth接受了張鋒，讓他到自己的實驗室中去轉轉，他們的合作生成了神經科學領域最具變革性的一項技術。「他的技能對於光遺傳學（optogenetics）的產生絕對至關重要，」Deisseroth說。

【12】CRISPR/Cas9—基因編輯的魔法剪刀手

基因編輯是近年來發展起來的可以對基因組完成精確修飾的一種技術，可完成基因定點InDel突變、敲入、多位點同時突變和小片段的刪失等。目前，基因組編輯有三大技術：CRISPR/Cas9、TALEN和ZFN。與傳統的TALEN和ZFN技術相比，CRISPR/Cas9系統更便捷、高效，應用也更廣泛，目前該技術成功應用於人類細胞、斑馬魚、小鼠以及細菌的基因組精確修飾。

CRISPR/Cas9（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats CRISPR-associated），被稱為規律成簇間隔短回文重複，實際上就是一種基因編輯器，是細菌用以保護自身對抗病毒的一個系統，也是一種對付攻擊者的基因武器。後來，研究人員發現，它似乎是一種精確的萬能基因武器，可以用來刪除、添加、激活或抑制其他生物體的目標基因，這些目標基因包括人、老鼠、斑馬魚、細菌、果蠅、酵母、線蟲和農作物細胞內的基因，這也意味著基因編輯器是一種可以廣泛使用的生物技術。

【13】Nature：中科院發表CRISPR系統中Cascade複合物結構解析重要成果

Nature雜誌8月12日在線發表了中科院生物物理研究所王豔麗研究組題為「Crystal structure of the RNA-guided immune surveillance Cascade complex in Escherichia coli」的研究進展，。本文揭示了關於CRISPR系統中Cascade的晶體結構及其與RNA相互作用的方式。

成簇的、有規律間隔的短回文重複序列（clustered regularly interspaeed short palindromic repeats，CRISPR）和它的輔助蛋白（CRISPR-associated， Cas）構成CRISPR/Cas系統，以一種類似於真核生物RNA幹擾(RNAi)的作用機制，在原核生物抵抗入侵的噬菌體和質粒的防禦系統中發揮著重要作用。CRISPR-Cas系統分為三個類型（I型，II型和III型），大腸桿菌CRISPR/Cas 系統屬於I-E型，由5種Cas蛋白組成的11個亞基（其中含有1個CasA，2個CasB，6個CasC，1個CasD和1個CasE）以及一段61個核苷酸的成熟crRNA（CRISPR RNA）組成Cascade（CRISPR-associated complex for antiviral defense）複合物。Cascade複合物的質量約為405kDa，外觀上呈現出近似於「海馬」的結構，王豔麗研究組通過深入研究，獲得了解析度為3.05 埃的X射線晶體結構。

【14】CRISPR/Cas9意想不到的副作用

目前，維吉尼亞大學醫學院的研究人員在《自然-生物技術》雜誌上報告稱，他們設計出了一種方法來檢測風靡科學界的CRISPR/Cas9基因編輯系統，竟發現了其中意想不到的副作用。

稱為CRISPR的基因打靶系統，可讓我們編輯基因組中特定靶位點的遺傳信息。這種新方法揭示的系統，有可能會結合意想不到的位點，導致其中一些位點發生基因突變，這些突變可能對藥物療法的研究與開發，產生嚴重的後果。

然而，這種新方法也可以確定一些途徑，幫助阻止那些潛在危險的"脫靶"影響，讓科學家們可以改進這種重要的新基因編輯系統所得到的結果。

維吉尼亞大學生物化學和分子遺傳學系的MazharAdli解釋說，基因操作的一個主要目標是糾正有害突變，所以避免突變的意外引入，是至關重要的。

【15】Nucleic Acids Res：向華等CRISPR適應機制研究中獲新發現

眾所周知，CRISPR（全稱clustered regularly interspaced short palindromic repeat sequences，即「成簇的規律性間隔的短回文重複序列」）是廣泛分布於細菌和古菌中的一種獲得性免疫系統。該系統首先從外源病毒（或質粒）中獲取特定DNA片段並作為間隔序列（spacer）存儲在其CRISPR中，此過程稱為「適應」；然後利用相應spacer產生的crRNA識別和降解攜帶同源序列的外源質粒或病毒，此過程稱為「幹擾」。顯而易見，適應過程獲得的spacer決定了幹擾機器的靶分子。然而多年來，CRISPR如何在適應過程中區分異己的外源DNA和自身的染色體DNA一直困擾著科學家們。有意思的是，在大多數實驗室構建的單一病毒侵染細菌的模型中，CRISPR適應過程很難發生，這嚴重地阻礙了該領域的研究，因此CRISPR適應過程也是CRISPR研究領域中目前相對最不清楚的過程。最近，中國科學院微生物研究所向華研究員帶領的極端嗜鹽古菌研究團隊在這一領域取得重要發現，近期連續兩篇相關論文發表在國際知名期刊Nucleic Acids Research上。

【16】科學家有望使用Crispr技術治療肝病

根據英國《每日郵報》報導，科學家首次利用基因組編輯技術治癒成年老鼠活體所患的遺傳性肝臟疾病。由此我們可以看到此項技術的應用前景，該技術用於治療人類肝病的時代將指日可待了。

這項名為Crispr的技術可對龐大的脫氧核糖核酸(DNA)資料庫作出科學家所稱的高精度微調。

科學家使用Crispr技術修正了老鼠遺傳字母表中的一個「字母」，這個發生突變的「字母」位於一個與肝臟代謝有關的基因中。

新技術的基本原理

科學家聲稱，人類遺傳性肝病是人體內同一種基因的類似突變所致，而這項新技術對於基因的控制顯現得更為精確。新技術使用「切割酶」修改人的23對染色體的特定目標片段，不會引發意外突變或缺陷。

這種酶是1987年被發現的，起初被斥為「垃圾DNA」。後來科學家才確定，它是細菌用以抵擋病毒入侵的防禦物。但直到兩年前，人們才充分認識到這種酶的潛能。科學家發現，它可與一種名叫Cas9的能瞄準DNA的酶化合，可用於編輯人類基因組。

【17】新公司CRISPR獲得2500萬美元研發基因剪切技術

位於瑞士巴塞爾的生物技術公司通過融資2500萬美元資金以開發基於Cas9技術的基因剪切技術CRISPR-Cas9。這項技術可以被用於治療基因類疾病。這也是目前藥物研發中的一大熱點。Versant Ventures是此次投資方。公司CEO Rodger Novak表示公司計劃在未來兩年內將員工數目增加至20人到25人。

CRISPR公司是目前第二家主攻這一技術的生物技術公司，儘管這家公司剛剛成立，但其擁有雄厚的學術基礎。諾貝爾獎獲得者Craig Mello等專家都為這家公司提供技術協助。CRISPR-Cas9技術可以定向剪切靶向基因，因而被認為可以用於治療基因突變疾病。

另一方面，CRISPR公司的成立也標誌著目前生物醫藥產業的新趨勢，那就是來自全球不同國家的機構聯合起來進行同一課題的開發。

【18】革命性基因編輯技術CRISPR漸成科學家新寵

如果只是一份報告發表的話，僅會獲得一些關注。但是當有6份報告同時發表時，這便意味著它是大勢所趨。

細菌也會生病，這對於乳品業來說是一個潛在的大問題。乳品業通常依靠細菌（諸如嗜熱鏈球菌）生產酸奶和乳酪。嗜熱鏈球菌將牛奶中的乳糖分解為有刺激性的乳酸。但是某些病毒，諸如噬菌體能逐步削弱細菌，進而對在細菌作用下生產的食物的質量或數量造成嚴重損害。

CRISPR技術

2007年，來自丹尼斯克公司（一家總部位於丹麥哥本哈根的食品添加劑公司，目前被杜邦公司收購）的科學家找到了一種能增強細菌防禦噬菌體能力的方法。這一發現使得杜邦公司能夠為食品生產培育更強壯的菌株。一些基本的原理也被揭示：細菌具備一種有高度適應性的免疫系統，使得它們能擊退來自某種噬菌體的多次進攻。

突然之間，不僅是食品科學家和微生物學家，很多領域都意識到細菌免疫系統的重要性，因為它具備一個非常有價值的特性：以某個特定的基因序列為目標。今年1月，4個研究團隊報告了這一被稱為CRISPR的系統。在接下來的8個月中，許多科研團隊利用它來刪除、添加、激活或抑制人體、老鼠、斑馬魚、細菌、果蠅、酵母、線蟲和農作物細胞中的目標基因，從而證明了這個技術的廣泛適用性。

【19】Nat Biotechnol：劉明耀、李大力課題組利用CRISPR/Cas9技術構建基因敲除大鼠及小鼠模型

國際著名生物學期刊《Nature Biotechnology》（2012年影響因子為32.44）於8月8日在線正式發表了上海市調控生物學重點實驗室、華東師範大學生科院生命醫學研究所劉明耀教授和李大力副教授課題組的最新研究成果。這是繼今年6月該課題組在《Nucleic Acids Research》雜誌發表基因敲除小鼠新技術後，再次在國際著名生物期刊上報導課題組在基因敲除大鼠和小鼠技術上所獲得突破和成果。

基因敲除動物模型一直以來是在活體動物上開展基因功能研究、尋找合適藥物作用靶標的重要工具。但傳統的基因敲除方法需要通過打靶載體構建、ES細胞篩選、嵌合體小鼠選育等一系列步驟，不僅流程繁瑣、技術要求很高，而且費用大、耗時較長，成功率受到多方面因素的限制。劉明耀、李大力課題組一直致力於開發基因敲除動物新技術。其團隊於今年6月在《Nucleic Acids Research》發表了關於轉錄激活樣效應因子核酸酶（TALEN）的技術論文，成為世界上最早利用該技術構建基因敲除小鼠的兩個團隊之一。

CRISPR-Cas源自細菌和古細菌的免疫系統，可利用靶點特異性的RNA將Cas9核酸酶帶到基因組上的具體靶點，從而對特定基因位點進行切割導致突變。該課題組將該技術運用到基因敲除小鼠和大鼠動物模型的構建之中。研究發現：RNA注射的方式將CRISPR-Cas系統導入小鼠受精卵比DNA注射能更有效的在胚胎中產生定點突變；該方法無小鼠遺傳品系的限制，能夠對大片段的基因組DNA進行刪除；同時注射針對不同基因的RNA序列能夠在同一隻小鼠或大鼠中產生多個基因突變。此外，課題組利用CRISPR-Cas技術構建的基因敲除大鼠模型與傳統方法構建的同一基因（肥胖相關G蛋白偶聯受體Mc4R）突變大鼠具有一致的表型。

【20】Nature：細菌利用CRISPR/Cas系統躲避宿主免疫系統

成簇的規律間隔性短回文重複序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeat sequences， CRISPR)是細菌用來抵抗病毒的一種基因系統.在一項新的研究中，來自美國埃默裡大學的研究人員發現CRISPR參與協助一些細菌躲避哺乳動物免疫系統.相關研究結果於2013年4月14日在線發表在Nature期刊上，論文標題為"A CRISPR/Cas system mediates bacterial innate immune evasion and virulence".

細菌利用CRISPR進行自我保護.它的功能最初是由乳製品行業研究人員試圖阻止噬菌體(感染細菌的病毒)毀壞用來製造奶酪和酸奶的細菌培養物的過程中發現的.細菌將來自噬菌體的小片段DNA整入到它們自身的CRISPR區域，並且通過攝入噬菌體的DNA所獲得信息來阻止這些病毒的入侵.

如今，在這項新的研究中，研究人員證實與一種導致兔熱病的細菌和另一種導致腦膜炎的細菌親緣關係較近的新兇手弗朗西絲菌(Francisella novicida， 簡稱F. novicida)需要CRISPR系統的一部分來維持傳染性.在哺乳動物細胞內生長的細菌F. novicida利用CRISPR系統的一部分關閉一種細菌基因從而逃避它們的宿主利用這種基因觸發的檢測和破壞.

然而，CRISPR-Cas技術尤其是CRISPR-Cas9作為基因編輯的核心技術，它仍然是一項非常新穎的技術，除了存在「脫靶」的主要問題外，還有許多的技術難點尚未突破，尤其是臨床應用的有效性和安全性依然是科學家關注和爭論的焦點。

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