刘晓静 原志伟 刘振波

（1.中华人民共和国荣成海关 山东荣成 264300；2.中华人民共和国威海海关）

1 前言

自2012年以来，科研人员常用CRISPR技术对生物的DNA序列进行敲除、突变、替换或添加，CRISPR技术用于基因编辑具有成本低廉、构建简单、操作方便、适用广泛等特点，因此研究人员称之为“基因魔剪”，该项技术也因此获2020年度的诺贝尔化学奖，这一革命性的发现为整个生物技术领域提供了无限可能。自2017年以来，CRISPR技术在分子诊断领域迅速崛起，并具有快速、准确、经济、设备依赖性低的优势[1]。

目前基于CRISPR/Cas系统的核酸分子诊断方法种类繁多，根据CRISPR诊断背后的Cas蛋白的不同，本文综述了4种具有代表性的Cas蛋白核酸分子诊断技术原理及应用研究进展。随着CRISPR技术的不断发展完善，该技术必将给病原体快速诊断带来重大变革。

2 CRISPR/Cas系统简介

2.1 CRISPR/Cas系统的基本结构

CRISPR/Cas系统广泛存在于细菌和古细菌中，是抵抗外源遗传物质（如噬菌体和质粒）侵入的获得性免疫系统。成簇的规律间隔的短回文重复序列（CRISPR，Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）和CRISPR关联蛋白（CRISPR associated proteins）共同简称为CRISPR/Cas系统。图1展示了完整的CRISPR/Cas系统基本结构组成。其中，CRISPR序列由众多短而保守的重复序列区（repeat）和间隔区（spacer）组成。而在上游的前导区（leader）被认为是CRISPR序列的启动子。

图1 CRISPR/Cas系统基本结构组成

另外，在上游还有一个多态性的家族基因，该基因编码的蛋白均可与CRISPR序列区域共同发生作用，因此该基因被命名为Cas基因。tracrRNA的全称是trans—activating crRNA（反式激活crRNA），位于Cas基因以及前导序列-重复-间隔序列的反方向，介导非编码前体crRNA（pre-crRNA）的成熟以获得crRNA（CRISPR RNA），也被称为向导RNA（guide RNA，gRNA）[2]。……