前面浙江4月卷刚刚出来的时候说过一次关于CRISPR/Cas9技术的内容。今天解析4月卷28题时发现自己学到的并没有错误（知识内容来自网络），但是却没有触及实质，今天把更多的知识梳理一下，记录下来：

到底什么是CRISPR？ ——它的中文名很长很拗口，和英文一样不知道怎么念，却能顾名思义，了解其基因序列上的特点，那就是——成簇的、规律间隔的、短回文、重复序列，最早于1987年在大肠杆菌中被发现。直到2002年，在通过计算机操作发现很多原核生物（真细菌和古细菌），都有类似被21-37bp的回文重复序列间隔开的非重复序列后，才正式有了名字：CRISPR。并且除了这样的特征序列外，在他们的附近还有一些CRISPR-associated基因。亦即后来说的发挥大刀剪切作用和整合外源片段作用的一系列Cas蛋白。于是弄清楚了CRISPR系统中最重要的3大元件—spacer（白色方块），回文repeats（双三角），cas等基因。

根据最新的官方说法目前，已经在48%的真细菌和95%的古细菌中发现了CRISPR系统。

CRISPR系统具体如何针对外源的病毒或者DNA分子进行处理呢？这里借鉴了知乎上一位大神的图（其实资料就来自知乎，关于CRISPR系统：https://www.zhihu.com/question/22356523），具体图示如下：

图示的A部分有点类似于高等动物的初次免疫：病毒DNA（A图中的Viral DNA）或外源的质粒DNA（A图中的Plasmid DNA）进入宿主细胞后被Cas复合体蛋白处理形成病毒/质粒DNA特征性序列（A图中的Novel spacer），之后病毒的特征性DNA序列被整合到宿主细胞的DNA分子中加入CRISPR  array中并保留下来。第一次免疫结束。

当下次同一种病毒或质粒进入宿主细胞时，病毒/质粒DNA特征性序列所在的CRISPR  array转录产生相应的crRNA（B图中的中间下方六个彩色方块），crRNA与Cas系列蛋白质复合体合作将具有相应特征序列的外源DNA降解，完成相当于细菌的免疫过程。

注：Cas9是现在认为起主要作用的或者是研究最透彻的一种Cas蛋白质，Cas  Complex中还含有其他种类的Cas蛋白质。

通过这样的解读笔者发现通过CRISPR系统实际上需要先增加宿主细胞基因组中的DNA序列——病毒/质粒等外源DNA的特征序列作为下一次针对外源DNA的判断标准。所以人们正式利用了这一点，通过CRISPR/Cas系统将外源DNA（这里是人们感兴趣的基因）导入到相应的受体细胞中——CRISPR/Cas实现的转基因技术；或者是利用CRISPR/Cas系统将一定的碱基序列导入到宿主细胞特定的DNA片段位点，造成相关基因被破坏的事实——CRISPR/Cas实现的基因敲除。

但是无论如何，宿主细胞中DNA的含量多多少少会有所增加。