10 년 전, 연구원들이 박테리아와 고세균 중 CRISPR 이라는 구조를 분석하기 시작했을 때, 그들은 이것이 유전자 편집 세계에 폭풍을 가져올 줄은 몰랐다. 지난 1 년 반 동안 CRISPR 방법은 동물 왕국 전체를 빠르게 휩쓸어 DNA 돌연변이와 편집자의' 인스턴트' 기술이 되었습니다. 지금까지 인간 세포, 마우스, 얼룩말 물고기, 초파리 세포를 포함한 거의 모든 실험 세포 유형에서 작동할 수 있었습니다. 이 기술도 조작하기 쉽다. 두 연구팀은 이미 CRISPR 을 사용하여 인간 세포의 거의 모든 단일 돌연변이를 분석했다 (Science: CRISPR/CAS9 가속 유전자 발굴). 과학: 장봉은 CRISPR/Cas9 인간 세포 녹아웃 시스템을 구축했다. 최근 CRISPR 은 연구원들이 특수한 유전자 파괴 공학원숭이 한 마리를 완성하는 데 도움을 주었는데, 이 일은 이전에 쥐에서 이뤄졌지만 영장류에서는 이뤄지지 않았다 (세포 상세 보도: 중국 과학자들은 CRISPR/Cas9 기술을 이용하여 유전공학원숭이를 만들었다).

CRISPR 자체는 세균과 고세균 세포를 바이러스로부터 보호하는 방어 시스템이다. 이 생물 게놈의 CRISPR 비트는 침입 바이러스 게놈 서열과 일치하는 작은 분자 RNA 를 표현할 수 있다. 미생물이 이러한 바이러스 중 하나에 감염되면 CRISPRNA 는 상호 보완적인 서열을 통해 바이러스 게놈과 결합하고 CRISPR 관련 효소, 즉 Cas 를 표현할 수 있다. 이 효소들은 핵산효소로 바이러스 DNA 를 절단하여 바이러스가 기능을 완성하는 것을 막을 수 있다.

CRISPR/Cas 시스템을 다른 비세균 세포에 적용하려면 두 가지 조건이 필요합니다. 하나는 Cas 효소로 대상 DNA (예: 대상 유전자의 DNA 조각) 를 차단하고, 다른 하나는 표적 RNA (gRNA) 라는 RNA 분자로 상호 보완작용을 통해 대상과 결합할 수 있습니다. GRNA 는 세균 세포 중 CRISPR RNA 의 짧은 버전으로 Cas 와 복합물을 형성하여 Cas 를 올바른 전단점으로 인도할 수 있다. 그러나 연구원들은 다른 성분을 결합하거나 Cas 의 활성화를 변경함으로써 유전자 교정과 유전자 조절에서 이 도구의 역할을 조정할 수 있다.