CRISPR是一种简单高效的基因编辑技术。该领域的专家声称，这种编辑基因的技术将影响我们的地球，提高个体的能力，以及与我们生活在一起的其他生物。在这篇文章中，我们将详细讨论什么是CRISPR技术，它的起源，这种基因编辑技术是如何工作的，它的各种用途和局限性。
什么是基因编辑技术CRISPR
CRISPR是一种简单而强大的基因编辑技术。它可以帮助科学家改变DNA和修改功能。成簇规则间隔短回文重复的展开形式是CRISPR．它主要是一种细菌防御系统，为基因组编辑技术奠定了基础。
图1 -基因编辑技术CRISPR简介
在基因组工程领域，CRISPR或CRISPR-188bet登录入口 cas9通常被用来指各种CRISPR- cas9和-CPF1系统，它们被编程来靶向特定的遗传密码。在定位后，它被用来编辑DNA的确切位置。这项技术的其他可能用途也在探索中，其中一种用途是诊断工具。
CRISPR的起源
阿利坎特大学的微生物学家弗朗西斯科·莫希卡(Francisco Mojica)首先在古生菌中发现了它，然后也在细菌中发现了它。他认为crispr是细菌免疫系统的一部分。它能抵御入侵的病毒。
图2 -弗朗西斯科·莫希卡，CRISPR的发明者
它本质上是一个重复的遗传密码序列，被间隔序列打断。间隔序列是过去攻击者留下的遗传密码。它作为一种遗传记忆，帮助细胞发现并摧毁噬菌体，当它们再次攻击时。2013年1月发表了首个利用CRISPR技术编辑小鼠和人类基因的方法。
CRISPR如何工作
CRISPR的间隔序列首先转录成短RNA序列，称为CRISPR RNA或crrna。当CRISPR Cas9蛋白与一段引导RNA一起被添加到细胞中时，它会沿着DNA链移动，直到定位并结合到匹配的20个DNA字母的长序列上。
在引导系统匹配DNA格式后，目标DNA被Cas9(系统产生的一种酶)识别，并与DNA结合。接下来通常发生的是Cas9蛋白在目标处切割DNA。当修复过程开始时，突变被引入，这可能会使基因失效。这叫做基因组编辑或基因编辑．
图3 - CRISPR工作原理
定制的Cas蛋白也正在制造中。它们不会切断或改变DNA，而是分别打开或关闭基因，即CRISPRa和CRISPRi。还有一些叫做基本编辑能够将DNA密码的一个字母改为另一个字母。
CRISPR的用途
在精确位置编辑基因的潜力是巨大的。它可以帮助生命科学研究和生物技术的发展，并为人类疾病提供临时治疗方案。它的潜在应用包括纠正遗传缺陷、治疗和预防疾病传播以及改良作物。可以使用CRISPR治疗的疾病包括囊性纤维化、白内障和范可尼贫血。
这项技术在食品和农业工业中有助于设计益生菌培养和对工业培养的病毒接种。它可以用于提高作物产量，增强耐旱性，并锁定更多的营养特性。
图4 - CRISPR的关键应用
CRISPR更有趣和可能的应用之一是创造基因驱动。基因驱动是一种基因系统，它可以增加一种所需特征从父母遗传给孩子的概率。基因驱动可以通过赋予和增强冈比亚按蚊雌性的不育能力来帮助控制疟疾等疾病的传播。
限制
与其他工具相比，这可能是使用基因编辑技术更有效、更简单的方式之一，但它并非没有局限性。
CRISPR技术不可能每次都提供百分之百的效率。基因组编辑的效率可以在50%到80%之间变化。还有一种可能是“脱靶效应”，即DNA在靶点以外的地方被切割。这可能会导致意想不到的突变。
除了可变疗效，脱靶效应带来的安全问题，这项技术的应用也提出了伦理价值问题和篡改基因的后果。例如，一个性状的引入可以通过杂交传播到目标种群以外的其他生物，遗传驱动也可以减少目标种群的遗传多样性。
结论
CRISPR系统为研究人员提供了永久修改活细胞和生物体中的基因的能力。在未来，也许有可能纠正人类基因组中精确位置的突变，以治疗疾病的遗传原因或传递所需的性状，但必须谨慎地取得进展，并始终应考虑到伦理问题。
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