CRISPR（clustered regularly interspaced short palindromic repeats）就是細菌體內的一串DNA序列，CRISPR系統還包括了一系列與之功能相關的蛋白。

CRISPR在細菌體內本來是起適應性免疫作用的（有點像人的獲得性免疫）。細菌也是會被得傳染病的嘛。細菌被病毒感染了，當然也不會束手就擒。病毒感染細菌，對於細菌而言就是細胞內多了一些不是自己的DNA序列，這些序列可能表達出一些對細菌本身有害的的蛋白，所以細菌只要把這些外來的DNA破壞掉就可以了。

CRISPR就是這麼一套很巧妙的系統。它先把外來DNA的片段整合進細菌自己的基因組，然後轉錄出RNA，經過一些剪下之後，利用這些RNA把帶有DNA內切酶活性的Cas蛋白直接引導到外源序列的位置，於是，外源DNA就可以被剪斷。對於細菌而言，就完成了對外來病原體的快速精確打擊。這些整合進基因組的序列還可以傳給子代細菌（要是人的免疫可以這麼遺傳，就不用每個小孩都拉去打疫苗了），所以CRISPR現在也被用作微生物分類的一個依據。

至於最近很火的CRISPR技術其實是利用了CRISPR系統中的RNA引導Cas蛋白去切斷目標DNA的這一個步驟。如果破壞的是自己的基因，不就是達到了基因敲除的作用了嘛。

當然CRISPR的爆紅主要是還是因為這套技術好用，一方面是省時間，一方面是精度高。省時間是因為要達成基因敲除的目的，只需把兩段序列匯入細胞就大功告成了。一段序列是Cas9蛋白的基因，它是可以切斷DNA雙鏈，就算是DNA有甲基化也照樣切。另一段用來轉錄一條RNA，前一部分是與目標基因配對的，後一半用來與蛋白結合，這樣就把Cas9拉過來，切斷目標基因。切斷了之後，對於真核細胞，各種修復手段就上了，結果通常是基因中間被插入或者刪除了幾個鹼基，這樣整個基因的編碼就全亂了，基因也就沒有原來的功能了，也就是完成了基因敲除。至於精度嘛，20個鹼基的長度定位一個基因一般是沒問題的，還有就只能感嘆Cas9這個蛋白的神奇了。

還有更神奇的，如果把Cas9蛋白的DNA內切酶活性滅掉，再給它加上別的催化活性，它就可以有別的功能。目前，抑制和促進基因表達都可以做到了。

啊？提問裡還有意義？

呆逼理科生最不會寫意義之類的東西。

個人覺得CRISPR首先是一個很好用的系統，在基礎研究上可以為研究人員節約不少時間，提高產出效率，也節約了科研經費。那都是納稅人的錢呀！

還有，CRISPR提供了一個應用面很廣的技術平臺，多種基因操作和調控都可以透過對CRISPR系統的最佳化來實現，應用前景一片大好。至少現在看來是很好。現在科研也是一個不小的市場，而CRISPR很有可能就是即將改變這個市場格局的技術。科研上用好了，自然會被用到工業和農業上。

至於臨床應用，肯定是用很長一段路要走的啦。

CRISPR/Cas9系統的原理是利用gRNA特異性識別靶序列，並引導Cas9核酸內切酶對靶序列的PAM上游進行切割，從而造成靶位點DNA雙鏈斷裂，隨之利用細胞的非同源末端連線（NHEJ）或同源重組（HDR）的方式對切割位點進行修復，實現DNA水平的敲除、敲入或點突變。CRISPR-U技術比普通CRISPR/Cas9技術的基因切割效率更高，同時可以大幅度提升同源重組效率，輕鬆實現細胞和動物水平的基因敲除（KO）、基因點突變（PM）和基因敲入（KI）。