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- 1、crisprcas9的原理
- 2、浅谈“CRISPR/Cas9技术”
1、crisprcas9的原理
此系统的工作原理是crRNA（CRISPR-derivedRNA）通过碱基配对与tracrRNA（trans-activatingRNA）结合形成tracrRNA/crRNA复合物，此复合物引导核酸酶Cas9蛋白在与crRNA配对的序列靶位点剪切双链DNA。而通过人工设计这两种RNA，可以改造形成具有引导作用的sgRNA（singleguideRNA），足以引导Cas9对DNA的定点切割。
作为一种RNA导向的dsDNA结合蛋白，Cas9效应物核酸酶是已知的第一个统一因子（unifyingfactor），能够共定位RNA、DNA和蛋白，从而拥有巨大的改造潜力。将蛋白与无核酸酶的Cas9（Cas9nuclease-null）融合，并表达适当的sgRNA，可靶定任何dsDNA序列，而sgRNA的末端可连接到目标DNA，不影响Cas9的结合。因此，Cas9能在任何dsDNA序列处带来任何融合蛋白及RNA，这为生物体的研究和改造带来巨大潜力。
2、浅谈“CRISPR/Cas9技术”
首先，“CRISPR/Cas9技术”的名字就将它蒙上了一层神秘的面纱，复杂的名字就让一些人开始打退堂鼓，认为普通大众与如此高大上的技术相隔甚远，其实大可不必。然而当我们满怀期待地翻阅牛津词典，却查阅单词“CRISPR”无果，无疑又是当头一盆冷水，“CRISPR”其实并非一个单词，而是一系列单词的缩写：Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，翻译过来是规律成簇的间隔短回文重复序列，这个比较深奥，涉及到技术的基本原理，Cas9是该技术所用到的一种DNA内切酶，这里大家不必过于纠结，仅需记住这个技术的名字就叫CRISPR/Cas9足矣。
很多人估计会问了，近些年叫得如此响亮的CRISPR/Cas9技术究竟是做什么的呢？简单来说就四个字“基因编辑”，基因编辑是指人为地对基因进行精确的改造，让基因变成我们想要的模样。为什么基因编辑技术会如此火热？这主要源于其实用性价值，我们将目光聚焦到疾病治疗，随着对疾病研究的日益深入，我们发现有很多疾病源于人体基因的缺陷，例如唐氏综合征、白化病、色盲、血友病，同时一些肿瘤的发生发展也与基因突变有着千丝万缕的联系，如果我们通过基因编辑技术将缺陷的基因加以纠正，这些疾病也许就有了从源头上治愈的希望；对于一些病毒入侵引发的疾病，应用基因编辑来破坏并消灭掉病毒的基因，也会使人们摆脱病毒感染的困扰；除此之外还有很多很多，这都是科学界对于CRISPR/Cas9技术在未来发扬光大的设想，毕竟CRISPR/Cas9技术属于一类新兴技术，目前还处于研究的初级阶段，仍然有漫长的道路要走。
CRISPR/Cas9技术可以实现基因的编辑，也许会在未来的疾病治疗领域大放异彩，这让我们所有人都为之振奋。这一技术是如何进行基因编辑的呢？说到这里，我们不禁要赞叹大自然的伟大智慧，因为CRISPR/Cas9技术是科学家们对小小的细菌的借鉴。CRISPR/Cas9是细菌和古细菌在漫长生物进化中衍生出的一种免疫防御机制，主要用于对抗外界入侵的诸如病毒DNA等外源DNA，能够剪切外源DNA致使其失去功能。这一功能强大的DNA剪切系统可以笼统地分为两大成分，分别是引导RNA（sgRNA）和DNA内切酶Cas9，它们两者紧密结合形成复合体，形影不离、相互配合，像是一支训练有素的战队，其中sgRNA正如它的名字所说，起到引导指路的作用，它可以分辨出外源DNA并带领复合体到达外源DNA这一敌军阵营，随后Cas9发动猛烈攻击，通过它强大的DNA剪切作用将敌方DNA剪断，被剪断的敌方DNA就丧失原有的功能，溃不成军，最终我方大胜。
我们不得不佩服这支微观世界的精锐部队，它强大又天衣无缝地配合为科学家们开创了新的思路。基于sgRNA可以识别外源DNA和引路的特性，科学家们设计出能够识别特定DNA片段的sgRNA，这些特定的DNA可以是人体缺陷的致病基因，由此可以通过该系统将缺陷基因剪切掉，科学家们同时开创性地在这一剪切系统上连接了正确的基因模板，因此在剪切掉缺陷的基因后，可以利用模板合成正确的基因序列，由此实现了缺陷基因向正确基因的替换，错误的基因得以修正，疾病也就有了治愈的希望，这就是基因治疗的理论基础。当然也可以设计能够识别致病病毒的sgRNA，从而达到清除感染人体的病毒的效果。
CRISPR/Cas9技术作为一种新兴的基因编辑技术，有着广阔的应用前景。现在该项技术还处于研究的早期阶段，仍然有着众多的未知等待我们去揭晓，也许在不久的将来会惠及到广大人民群众，为更多患者带来福音。CRISPR/Cas9技术本身具有极强的专业性，更有着众多复杂又精密的调控机制，而这篇文章是站在外行人士的角度开展了CRISPR/Cas9技术的科普，希望可以借着这篇文章，让普通大众也能够走进科学、解密科学、热爱科学。
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