杨瑞芳 李传友

近年来，随着结核病患者例数的增加，以及耐多药结核分枝杆菌(multiple drug-resistanceMycobacteriumtuberculosis，MDR-MTB)和广泛耐药结核分枝杆菌(extensively drug resistantMycobacteriumtuberculosis，XDR-MTB)菌株的广泛流行，结核病的防治形势愈发严峻[1]。尽管宿主细胞中存在多种不同的免疫应答机制以抵抗MTB，但是MTB也进化出了相应的生存机制，从而对抗宿主细胞的杀伤作用。然而，截至目前MTB的致病机制以及与宿主的相互作用等诸多问题却并没有完全明确，而且目前基于MTB疫苗和新型药物的抗结核治疗的研发进展极为缓慢。因此，临床上对结核病的诊断和治疗仍然面临着巨大的挑战。目前亟需建立一套完善且快速高效的MTB遗传操作系统，对于深入研究MTB基因的功能，了解MTB的致病及耐药机制，寻找耐药基因，进而开发新型抗结核药物和疫苗具有重要意义。

成簇的规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR)最初源于Ishino等在分析大肠埃希菌中的碱性磷酸酶的同工酶(isozyme-converting alkaline phospatase，Iap)基因进行核酸序列分析时被发现[2]，但当时并未引起国内外研究者的重视。直到2002年，研究者通过生物信息学方法在细菌和古细菌基因组中找出相似且广泛存在的短重复序列及其间隔序列相关的基因，并将此种序列命名为“成簇的规律间隔短回文重复序列(CRISPR)”，与其相关的蛋白编码基因命名为CRISPR相关基因(CRISPR associated genes，Cas)[3]，在此基础上，CRISPR的相关研究才逐渐展开。目前，CRISPR-Cas系统主要以细菌抵御外源DNA入侵时产生的自我保护机制为研究热点。根据CRISPR-Cas系统中Cas基因种类的多样性以及Cas蛋白作用机理的不同可以分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型[4]。……