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CRISPR/Cas：历史与前景 - 个体发生
引言对原核生物基因组中成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR) 系统及其相关 Cas 蛋白 (CRISPR 相关蛋白) 的描述是现代生物学中最具革命性和最重要的发现之一。 CRISPR 是原核生物基因组中的 DNA 区域（基因座），由相同的短重复序列（30-40 个核苷酸对，以下称为 bp）组成，由相同长度的独特间隔序列隔开；这些区域附近是编码 CRISPR 相关 Cas 蛋白的基因（Hille、Charpentier，2016）。短回文重复序列极为常见：50% 的已知细菌和 90% 的古菌基因组中都发现了 CRISPR 区域（Grissa 等人，2007 年；Hille 等人，2018 年），这可能表明它们对原核生物的生命活动极为重要。 2020年，诺贝尔化学奖授予了 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer Daudnet，以表彰他们在 CRISPR/Cas 系统在基因组编辑方面的实际应用方面的工作。 CRISPR/Cas 系统的研究现在已经从发现不寻常的
什么是 CRISPR？
这个想法源自细菌中发现的一种简单防御系统。为了保护自己免受病毒侵害，细菌会捕获入侵病毒的 DNA 片段，并将其存储为称为 CRISPR 的片段。如果同一种病毒试图再次攻击，细菌会将 CRISPR DNA 转化为向导 RNA，并将其附着到切割酶 (Cas9) 上，该酶可用于切割入侵病毒的 DNA。
crispr/cas9
图片：https：//www.emmanuelle-charpentier-lab.org/research/on-crispr-cas-9/ http://sitn.hms.harvard.edu/flash/flash/2014/2014/crispr-a-a-game-a-game-game-game-game-game-changing-genet-genect-game-genet-genet-genet-genet-genet-genet-genet-genecine-tech-technique/
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家畜是人类的重要食物来源，已广泛用于农业工作，并已成为各种生物医学研究的动物模型。由于迫切需要提高农业产量，人们已经创造并实施了用于饲养家畜的新型创新技术，以增加全世界获得营养食品的机会。CRISPR/Cas9（成簇的规律间隔短反向重复序列/CRISPR 相关蛋白 9）系统是主要的基因编辑工具，它能够有效地将预定的修饰引入猪基因组。这些修饰可以赋予家畜理想的表型，以改善生产性状，例如最佳的肉类产量、增强的饲料消化率和抗病性。例如，针对性地破坏猪的肌生长抑制素可提高饲料效率、生长率以及肌肉质量。它可以改善气候变化适应性、产量和抗虫性以及工业和制药应用。它已被用于提高抗病性，使动物更好地适应农业或环境条件，提高生育能力和生长能力以及改善动物福利。
SITESEEKER® 和 CRISPR：
(A) 使用 sgRNA 文库针对所有 UPS 和关键相互作用组基因进行 CRISPRko 筛选的示意图。与表达经过验证的 PROTEINi® 的细胞共表达，并收集低和高 GFP 群体以识别诱导 GFP 降解的功能依赖性。 (B) 对于我们的一种 GFP 降解诱导 PROTEINi®，CRISPR 筛选反卷积揭示了负责降解剂功能的单个关键 E3。 (C) 通过突变分析确定结构活性关系 (SAR)，以识别关键残基并建立结合模型。 (D) 这允许模拟 E3 连接酶结合并从肽 SAR 中从头识别经过计算机验证的 PROTEINi® 结合口袋，以启动我们的小分子开发流程。
siRNA 和 CRISPR
2. RNaseIII 家族蛋白 Drosha 在细胞核中加工，产生特征长度为 65-70 个核苷酸的茎环 RNA。Drosha 与 DGCR8 复合，这对 Drosha 活性很重要
基于CRISPR/Cas系统的分子诊断平台
恢复。在过去的几年中，CRISPR/Cas 系统得到了积极的研究并得到了广泛的应用。其应用选项的多样性源于Cas型核酸酶具有特异性切割特定核酸序列的能力。在这种情况下，研究人员可以设置系统引导元件所需的序列，即所谓的单引导RNA，这使得系统能够作用于特定的目标。这一特性成为人们对 CRISPR/Cas 系统感兴趣的原因之一。这些系统最早的应用领域之一是基因组编辑。潜在应用的范围不断扩大：例如，CRISPR/Cas 可用于基因治疗和表观遗传学研究。可以从单个引导 RNA 编译出文库，这些 RNA 可作为创建病毒载体的基础，随后转导细菌细胞并使用 cas 蛋白敲除指定靶标。这种方法使我们能够寻找对各种药物产生耐药性或敏感性的细菌基因。这些系统在传染病分子诊断中的应用被认为是最有前景的领域之一。使用 CRISPR/Cas 进行诊断可以通过检测核苷酸序列来检测样本中甚至极低浓度的病原体。此外，这种分析准确、快速且易于使用，并且许多平台甚至不需要昂贵的设备来操作，因为已经开发出快速和简单的样品制备方法，并且现代预放大方法可以避免使用热循环装置。值得注意的是，目前已发现了大量不同类型的天然CRISPR/Cas系统。这种丰富性促进了各种人工系统的发展，每个系统都有自己独特的特点。在此基础上，出现了许多性质各异的诊断平台，使研究人员和医务工作者能够针对具体问题选择最佳方法。为了选择合适的平台，了解 CRISPR/Cas 系统的结构和功能非常重要，因此需要对系统进行最新的分类，在此基础上，反过来，可以方便地评估分子诊断平台的多样性，并呈现每种方法设备的典型特征和细微差别。因此，本综述主要关注传染病的分子诊断平台，还讨论了 CRISPR/Cas 系统的功能、设备和分类问题。