2014年10月訪談，當比爾•蓋茨被問及他覺得“兩三個還不為世人所熟知但值得引起注意的事物”，他的回答只有一個：CRISPR技術, 還是CRISPR技術。

CRISPR技術究竟有多強大, 讓這位IT界的大佬也情有獨鐘?

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)最早在細菌和古細菌中被發現，是成簇的、規律間隔的短回文重復序列。在CRISPR 位點附近，還存在一系列CRISPR相關基因(CRISPR-associated, Cas)。科學家認為CRISPR-Cas系統很可能是是生物體為應對病毒和質粒不斷攻擊而演化來的獲得性免疫防御機制，因為它不但具有真核細胞的特異性和記憶性，還具有原核細胞特有的可遺傳性。

科學家利用CRISPR系統的機理研發基因工程技術，成功地對動植物細胞的目標基因進行添加、刪除、激活或抑制。鑒于操作簡便又高效，CRISPR技術如風暴般席卷全球，成為最熱門的新一代基因組編輯工具。構建一只轉基因小鼠，使用傳統的基因編輯方法需要半年時間，而使用CRISPR技術，一個月就能搞定！

隨著科技與應用的迅猛發展，CRISPR技術也在不斷更新與完善。其中II型CRISPR/Cas免疫系統依賴Cas9內切酶家族靶向和剪切外源DNA，默克集團Sigma-Aldrich公司由此推出了繼鋅指核酸酶(ZFN)之后的第二款基因組編輯工具CRISPR/Cas9系統——利用可定制的RNA-核酸酶復合物來實現基因組特定位點的編輯，這讓研究人員能以更快、更經濟的方式篩選目的基因。

科學家發現，與TALENs (轉錄激活樣效應核酸酶)相比，CRISPR不僅能精確有效地編輯人類干細胞，并且在實驗的所有靶基因上具有更顯著的效應。此外，一個研究小組利用開發的多重CRISPR/Cas9系統同時對5個不同基因進行編輯，實現了CRISPR多任務操作。

默克集團Sigma-Aldrich獨有的在線設計工具讓用戶可根據CRISPR/Cas靶定的要求，識別人、小鼠和大鼠外顯子中的最佳靶位點，從而最大限度減少了脫靶效應。

為研究如虎添翼的CRISPR產品：

• Cas9/gRNA單質粒系統

Sigma將傳統的雙質粒體系改造成單質粒載體系統，大大降低轉染難度，最大限度地增加轉染效率；通過2A肽策略使GFP與Cas9共表達，可以實現對陽性細胞的富集，給您帶來事半功倍的效果；優化配置的啟動子則可大大提高gRNA和Cas9在細胞內的表達效率。

• Cas9-D10A雙切口酶系統

經過改造的Cas9-D10A雙切口酶配合使用一對gRNA，分別在相對的兩條DNA鏈上產生切口，從而形成功能性的雙鏈斷裂。這種設計能最大限度降低脫靶效應。

• 高度純化的RNA系統

純化的gRNA和Cas9 mRNA直接用于胚胎顯微注射，可避免啟動子不兼容性和質粒隨機整合的風險，尤其適用于胚胎注射以及對dsDNA敏感、存在啟動子細胞不兼容的細胞。

此外，還有適合各類CRISPR產品的陽性和陰性對照，以及詳細的技術介紹和應用說明。

獲取更多CRISPR/Cas9技術信息和參考文獻

默克集團Sigma-Aldrich公司獲得了由隸屬于麻省理工學院和哈佛大學的Broad研究所授予的CRISPR/Cas9技術非獨占許可知識產權，從而可以制造、使用并分銷先進的基因編輯工具CRISPR/Cas9，并將其應用于多項研究中，包括改良植物和動物模型、定制細胞系和對CRISPR/ CAS高通量基因篩選。