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• 前导序列:位于 CRISPR 基因座一端的非编码序列(长度为 80-500 个核苷酸),有助于启动 RNA 转录并整合新的入侵者基因组(间隔物)。 • 间隔物:与入侵者(即病毒物质)相匹配的短而独特的 DNA 序列,本质上是原核生物免疫系统的记忆。 • 重复序列:分隔每个间隔物的短而相同的 DNA 序列。它们有规律地间隔开来,通常是回文结构(从 5' 和 3' 方向对称),这就是 CRISPR 这个首字母缩略词的由来“成簇的、有规律间隔的、短回文重复序列”。 位于 CRISPR 阵列附近的是 cas 基因,它们是编码区,用于编码蛋白质复合物的合成,如 Cas 蛋白(因此得名 CRISPR-Cas 系统),Cas 蛋白是一种能够消化 DNA 的核酸酶。当病毒入侵原核生物时,与病毒遗传物质相匹配的 CRISPR 阵列会转录成单个向导 RNA (sgRNA),该 RNA 会与 Cas 蛋白结合并引导其朝向病毒的遗传物质。当 sgRNA 检测到匹配的病毒 DNA 时,Cas 蛋白会裂解/切割 DNA,从而有效地阻止病毒感染。

D1.3 突变和基因编辑 - 生物信件

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