钦越 陈志 杨章平

摘要：CRISPR/Cas9首次在细菌中被发现，是适应性免疫系统的一部分，现已广泛用于工程改造基因组中激活或抑制基因表达。同时，CRISPR/Cas9有望通过提供一种有效的技术来剖析癌症发生的机制，确定药物开发的靶标，并可能为基于细胞的疗法提供支撑以加速癌症的研究。对CRISPR/Cas9技术的发展历史和应用范围做了概述及展望，以期为CRISPR/Cas9技术的后续发展提供思路。

关键词：CRISPR/Cas9;基因编辑;哺乳动物

长期以来，基因疗法一直被寄予希望可以治疗或纠正人和动物体内的各种疾病和缺陷。随着簇状规则间隔短回文重复序列（CRISPR）的发现、基于CRISPR的原核生物适应性免疫系统（CRISPR相关系统，Cas）的机制以及它的再利用成为一种有效的基因编辑工具，使得分子生物学领域发生了革命性的变化，并激发了人们对新的和改进的基因治疗的兴趣。CRISPR/Cas9（规律性成簇间隔的短回文重复序列/CRISPR相关蛋白）系统是继ZFN、TALENs等基因编辑技术推出后的第三代基因编辑技术，是现有基因编辑和基因修饰里面效率最高、最简便、成本最低的技术之一，已成为当今最主流的基因编辑系统。

一、CRISPR/Cas9系统的起源

1987年，日本科学家在研究大肠杆菌的时候发现其基因组上有一段29bp的序列反复出现了数次且彼此之间被一段 32bp的序列所隔开。1993年，西班牙科学家Francisco Mojica在地中海噬盐菌中也同样发现了这段重复序列。随着后续的研究，他在二十多种不同的微生物体内都发现了这种重复DNA结构，并将其命名为成簇的规律间隔的短回文重复序列 （Clustered Regulation Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）。……