生物通報道：細菌一直在與病毒或入侵核酸進行斗爭，為此它們演化出了多種防御機制，CRISPR–Cas9適應性免疫系統就是其中之一。規律成簇的間隔短回文重復CRISPR與內切酶Cas9的組合，可以在引導RNA的指引下，靶標并切割入侵者的遺傳物質。2012年研究者們利用這一特點，將CRISPR系統制成了強大的基因組編輯工具。該系統使用簡單而且擴展性強，很快便受到了研究者們的廣泛歡迎。

近年來，CRISPR技術如風暴一般席卷了生物學領域，它本身也在不斷的更新換代�，F在，CRISPR–Cas9系統已經不只是簡單的基因組編輯工具。日前，斯坦福大學的齊磊（Lei Stanley Qi）和加州大學舊金山分校的Wendell A. Lim教授在Nature Reviews Molecular Cell Biology雜志上發表綜述文章，探討了CRISPR–Cas9在基因組編輯以外的技術發展和廣泛用途。Wendell A. Lim和齊磊都是CRISPR領域的先行者，在Cell等頂級期刊上發表了多項突破性成果。（延伸閱讀：華人學者Cell發表CRISPR重要成果）

文章指出，CRISPR–Cas9系統正在逐漸成為一個對基因表達進行序列特異性調控的多功能平臺。研究人員首先簡短回顧了CRISPR–Cas9在基因組編輯中的應用。隨后他們著重對CRISPR–dCas9進行了詳細介紹。

dCas9是因為突變失去核酸酶活性的Cas9，它依然能在RNA的指引下到達目的地，只是無法進行剪切。dCas9能夠在不改變DNA序列的情況下直接操縱轉錄過程。dCas9還能招募多種效應蛋白，在轉錄水平上進行基因調控。此外，人們還用dCas9在活細胞中成像染色體，解析長距離染色質互作。

CRISPR–dCas9可以實現RNA引導的基因組轉錄調控，比如CRISPRi轉錄抑制和CRISPRa轉錄激活。這種基因表達調控工具已經在多種生物（包括細菌和真核細胞）中得到了應用。研究人員在文章中總結了CRISPR–dCas9的研究現狀，探討了CRISPR–dCas9在多重基因調控、全基因組篩選、細胞命運設計等方面的具體應用，還展望了該技術未來在生物學研究和醫學領域的發展潛力。

生物通編輯：葉予

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