赵艳红1,2,3,4
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过去，进化是由随机的基因突变和自然选择驱动的。现在，CRISPR (Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats)-Cas (CRISPR-associated proteins)可以自由改变生命方向，成为新型的基因编辑免疫系统分子工具。由于CRISPR-Cas系统精确、简单、高效、成本低并可与多种技术结合等优点，在基因功能研究、农牧业基因编辑育种、人类医学疾病治疗、药物研发和环境治理等领域都具有极大的应用前景。根据CRISPR序列结构特征和Cas蛋白的差异，在基因编辑领域主要存在2种类别6个类型的CRISPR，多种Cas蛋白及其辅助性蛋白，目前应用范围最广的基因编辑工具是CRISPR-Cas3、CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12系统。在这篇综述中，我们对CRISPR-Cas的不同类型、不同Cas蛋白的功能机制、现存问题以及应用挑战和前景进行讨论，阐明这一系统的多样性和复杂性，为未来几十年Cas蛋白在基因编辑、疾病防治等科学研究的使用提供理论参考。
Abstract：In the past， evolution was driven by random gene mutations and natural selection. Now， CRISPR (Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats)-Cas (CRISPR-associated proteins) can freely alter the direction of life and become a new type of gene editing immune system molecular tool. Due to the advantages of precision， simplicity， high efficiency， low cost， and compatibility with various technologies， CRISPR-Cas systems have great application prospects in the fields of gene function research， agricultural and animal husbandry gene editing breeding， human medical disease treatment， drug development， and environmental governance. According to the structural features of CRISPR sequences and the differences in Cas proteins， there are mainly two categories and six types of CRISPR in gene editing， as well as various Cas proteins and auxiliary proteins. The most widely used gene editing tools at present are the CRISPR-Cas3， CRISPR-Cas9， and CRISPR-Cas12 systems. In this review， we discuss the different types， functions and mechanisms of different Cas proteins， existing problems， and application challenges and prospects of the CRISPR-Cas system， to clarify the diversity and complexity of the system， and provide theoretical reference for the use of Cas proteins in scientific research such as gene editing and disease prevention in the coming decades.
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基本信息:
中图分类号:Q78
引用信息:
[1]卢泽宇,李蕴华,李媛,等.CRISPR-Cas系统的多样化类型、机制及其应用进展[J].经济动物学报().
基金信息:
内蒙古自治区科技计划项目(2023YFHH0076); 国家自然科学基金项目(32160772); 内蒙古自治区自然科学基金项目(2024ZD14); 内蒙古自治区高等学校创新团队发展计划项目(NMGIRT2322)
2025-04-16
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