能夠編輯所需序列，在其中添加、刪除、激活或抑制特異的基因，制定化的基因組編輯技術(shù)具有很大的潛力應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、食品和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

現(xiàn)在，來自北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員和同事們，針對幫助驅(qū)動CRISPR-Cas基因組編輯系統(tǒng)的6個核心分子元件展開了調(diào)查。他們的研究論文發(fā)表在《分子細胞》（Molecular Cell）雜志上。

北卡羅來納州立大學(xué)食品、生物加工和營養(yǎng)科學(xué)副教授Rodolphe Barrangou博士，以及化學(xué)和生物分子工程學(xué)助理教授Chase Beisel博士，均利用CRISPR-Cas來靶向修飾細菌和人類細胞中的某些DNA序列。CRISPR代表的是“規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)”(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)，Cas指的是一個基因家族，其對應(yīng)的蛋白質(zhì)與CRISPR系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)，其可以一種序列依賴性方式特異地靶向和切割DNA。

作者們說，實質(zhì)上，細菌利用了這一系統(tǒng)作為一種防御機制來對抗有害入侵物如病毒。而現(xiàn)在，研究人員利用了同樣的系統(tǒng)來迅速及更精確地靶向編輯某些基因。

Barrangou說：“這篇論文闡明了CRISPR-Cas的運作機制。如果我們將這一系統(tǒng)比作是一個謎題，這篇論文闡明了該系統(tǒng)的某些部件以及它們相互聯(lián)結(jié)的機制。更重要的是，我們辨別出了哪些部件在結(jié)構(gòu)上或功能上極為重要，而哪些則不是。”

CRISPR-Cas系統(tǒng)在全球各地致力于尋找基因操控新方法的研究人員之間如野火般傳播開來。Barrangou說，這篇論文的研究發(fā)現(xiàn)將使得研究人員能夠提高他們靶向DNA的特異性和效率，為更精確的遺傳修飾創(chuàng)造條件。

Barrangou和Beisel的研究工作為操控食品應(yīng)用中的相關(guān)細菌，譬如為你的酸奶找到更安全和更有效的有益菌種，改良農(nóng)業(yè)模式生物包括對農(nóng)作物進行基因編輯減低它們的染病幾率帶來了希望。

當前，他們正在與加州一家新成立的生物技術(shù)公司Caribou Biosciences展開合作。研究人員說，這表明了北卡羅來納州立大學(xué)的兩個實驗室將焦點放在了建立于工業(yè)與學(xué)術(shù)界之間的橋梁上，也表明了CRISPR技術(shù)的商業(yè)潛力。