CRISPR

CRISPR 起初是细菌的免疫记忆。当病毒来袭,微生物能把入侵者 DNA 的一小段存档起来,就像留下一张通缉照片。如果同一病毒再次出现,细胞便制造该存档片段的 RNA 副本,用以识别并摧毁匹配的病毒 DNA。科学家意识到,这套“搜索并切割”的系统可以被重新编程,去靶向我们选定的几乎任何 DNA。

这个缩写代表“成簇规律间隔短回文重复序列”——细菌基因组中那些重复的 DNA 区段,中间被存下的入侵者序列(间隔序列)隔断。配上一种 CRISPR 相关(Cas)蛋白(如 Cas9),再给它一段定制的向导 RNA,这套系统就成了可编程的工具:告诉它你想要的那 20 个字母的序列,它便在基因组中找到并切开该位点。

由于成本低、速度快,且只需更换向导 RNA 即可轻松改变靶点,CRISPR 在 2012 年后彻底改变了基因组编辑,并获得 2020 年诺贝尔奖。它并非毫无瑕疵——脱靶切割、向细胞内的递送以及不可预测的修复仍是实实在在的挑战——而且 CRISPR 是一类系统,并非单一分子。