細(xì)菌一直在與病毒或入侵核酸（質(zhì)粒）進(jìn)行斗爭(zhēng)，為此它們演化出了多種防御機(jī)制。CRISPR/Cas適應(yīng)性免疫系統(tǒng)就是其中之一。在CRISPR和Cas的幫助下，細(xì)菌可以經(jīng)由小RNA分子的引導(dǎo)，靶標(biāo)和沉默入侵者遺傳信息的關(guān)鍵部分。

現(xiàn)在，CRISPR與Cas9的組合已經(jīng)成為了一個(gè)通用工具，被用來(lái)對(duì)真核生物進(jìn)行位點(diǎn)特異性的基因組編輯。這種基因組編輯技術(shù)更易于操作，也具有更強(qiáng)的可擴(kuò)展性。

日前，波士頓兒童醫(yī)院和Dana-Farber癌癥研究所的科學(xué)家們構(gòu)建了一個(gè)以CRISPR/Cas9為基礎(chǔ)的載體系統(tǒng)。這個(gè)載體可以在斑馬魚(yú)中介導(dǎo)組織特異性的基因失活。這項(xiàng)研究發(fā)表在近期的Developmental Cell雜志上，文章的通訊作者是Leonard I.Zon。

CRISPR/Cas體系包括一個(gè)稱(chēng)為Cas9的DNA剪切酶，和一段與目標(biāo)DNA片段匹配的引導(dǎo)性RNA（gRNA）。只要將gRNA和Cas9 mRNA注入單細(xì)胞階段的斑馬魚(yú)胚胎，就可以快速獲得特異性的基因敲除品系。

研究人員使用組織特異性的gata1啟動(dòng)子，引導(dǎo)Cas9在紅細(xì)胞系中沉默urod基因（urod與血紅素的生物合成有關(guān)）。研究顯示，基因沉默使斑馬魚(yú)胚胎出現(xiàn)了紅色熒光的紅細(xì)胞，就像yquem突變體那樣。斑馬魚(yú)yquem突變體缺乏UROD酶，具有光敏性自體熒光血液，是研究人類(lèi)卟啉癥的動(dòng)物模型。

這項(xiàng)研究中的靶向載體非常簡(jiǎn)單，也很容易加以改造，只需要引入其他組織特異性啟動(dòng)子和目的基因。這一工具可以精確控制基因敲除的組織特異性，對(duì)斑馬魚(yú)的功能缺失研究有很大的幫助。

在新的一年里，CRISPR/Cas9引領(lǐng)的基因組編輯熱潮持續(xù)發(fā)酵，各大雜志陸續(xù)刊登了許多基因組編輯成果。舉例來(lái)說(shuō)，加州大學(xué)的科學(xué)家們之前在Cell雜志上展示過(guò)一種CRISPR支架RNA（scRNA）。這種支架RNA編碼了靶位點(diǎn)和調(diào)控功能，可以用來(lái)設(shè)計(jì)多基因轉(zhuǎn)錄程序，在激活一些基因的同時(shí)抑制另一些基因。