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自CRISPR热潮开始以来，科学家们就一直专注于改变系统精确而可靠的DNA切割，使其适用于遗传改造。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
CRISPR于1987年出现于日本，当时的研究人员报告称，他们在大肠杆菌基因组中发现了一种不寻常的结构，其中包含一系列重复片段，中间以独特的间隔序列隔开。后来的研究表明，间隔序列对应了感染细菌细胞的噬菌体的序列。在一些原核生物和古生物中，CRISPR和CRISPR相关蛋白（Cas）作为一种适应性免疫系统，抵御入侵的噬菌体和质粒。在之后的文章中，科学家将CRISPR系统描述成一种独特的RNA沉默系统，通过RNA的同源依赖切割来起作用。
正如Bhaya等人所述，CRISPR系统让宿主细菌细胞能够特异地将入侵遗传元件（病毒或质粒）的短序列掺入其基因组区域，其中包含规律成簇的间隔短回文重复（CRISPR）。当这些序列被转录并加工成小RNA时，它们引导一种多功能的蛋白复合物（Cas蛋白）来识别并切割外来的遗传物质。据研究人员介绍，这种适应性免疫系统使用一个非编码小RNA库作为武器，来对付迅速变化的病毒，也作为宿主的调控系统。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
研究人员迅速将重点放在这一系统的基因编辑潜力，让它们切割精确位置的DNA，甚至是几个位置，这样他们就能检验细胞内突变的影响。而一些公司也开始商业化这种技术，因为它比目前的基因编辑工具更容易产生，也更便宜。
Cas9的巨大潜力生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
2012年，霍华德•休斯研究所的Jennifer Doudna博士及一些同事提出，他们的研究发现一组核酸内切酶使用双链RNA进行位点特异的DNA切割，并强调这一系统可用于基因组编辑。
在2012年8月的《Science》在线版上，研究小组鉴定出DNA干扰机制，其中涉及到双链RNA结构，它指导Cas9核酸内切酶来引入目标DNA上的双链断裂。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
研究人员发现，成熟的crRNA与反式激活的crRNA（tracrRNA）形成双链RNA结构，它指导CRISPR相关蛋白Cas9在目标DNA上引入双链断裂。在与crRNA指导序列互补的位点，Cas9 HNH核酸酶结构域切割互补的链，而Cas9 RuvC-like结构域切割非互补链。
tracrRNA:crRNA指导的Cas9蛋白利用不同的核酸酶结构域（HNH和RuvC-like结构域）来切割目标DNA上的两条链。Cas9的目标识别需要crRNA上的种子序列以及包含GG二核苷酸的PAM序列，它与DNA目标上crRNA的结合区域相邻。作者进一步表明，Cas9核酸内切酶可编程，以切割任何感兴趣的dsRNA。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
科学家认为，通过改变向导RNA的DNA结合序列，这一系统是高效、灵活且可编程的。他们指出，尽管ZFN和TALEN引起了人们的兴趣，但他们提出了一种基于RNA编程的Cas9的新方法，可为基因定位和基因组编辑应用提供相当大的潜力。
根据这一篇及其他文章，《Science》将CRISPR技术选为2012年度突破性技术的亚军，预计将让研究人员从实验上检验各种可能的致病突变的影响，并产生人类疾病的动物模型。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
迄今为止，这一领域的研究工作进展迅速，因为研究人员已找到方法将其应用在果蝇、酵母、斑马鱼和小鼠受精卵中。