成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白9(CRISPR/Cas9)系统是一种利用RNA指导核酸内切酶进行基因编辑的技术，具有操作简便、靶向精准、周期短、基因敲除效率高等特点，被广泛用于多个物种的基因编辑及疾病基因治疗中。目前，采用该技术已构建了多种眼科疾病动物模型，如角膜营养不良模型( UBIAD1、 TGF- β R124C基因突变)、青光眼模型( MYOC Y435H、 OPTN E50K和 PMEL基因突变)、白内障模型( GJA8、 KPNA4、 c- Maf、 AQP5和 PIKFYVE基因突变)、Leber先天性黑矇动物模型( KCNJ13和 LCA5基因突变)、视网膜母细胞瘤动物模型( RB1/ RBL基因突变)和视网膜色素变性动物模型( HKDC1、 C8ORF37、 CERKL、 PRCD、 ASRGL1、 LRAT和 PDE6B基因突变)等。还有研究者采用该基因编辑技术进一步证实了 MFRP、 CPAMD8、 Pax6和 FREM基因在动物眼部发育过程中的作用。本文就CRISPR/Cas9基因编辑技术在构建眼科疾病动物模型中的应用进行综述。

目的:开发一种基于重组酶介导的等温扩增（RAA）和成簇的规律间隔短回文重复序列（CRISPR）及其相关蛋白（Cas13a）系统的幽门螺杆菌核酸检测体系。方法:选取2021—2022年于应急总医院收集的30株幽门螺杆菌以及大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、阴沟肠杆菌和肺炎克雷伯菌各2株。针对幽门螺杆菌UreC基因保守区序列，设计RAA-Cas13a 核酸检测体系所需的特异性引物及CRISPR RNA（crRNA）。再通过琼脂糖凝胶电泳筛选出产生非特异性产物最少的引物对，并应用Cas13a切割荧光探针产生的荧光强度筛选出切割效率最高的crRNA序列，构建了RAA-Cas13a核酸检测体系，通过检测梯度浓度稀释的幽门螺杆菌ATCC 43504基因组DNA以及5种不同的临床常见病原体基因组DNA，评价基于RAA-Cas13a核酸检测体系的最低检测限及特异性。通过RAA-Cas13a核酸检测体系与已建立的荧光定量聚合酶链式反应（qPCR）方法同时检测临床菌株，得到该方法与qPCR方法的一致性。采用双侧配对 t检验对两组间的荧光值进行比较， P<0.05为差异有统计学意义。 结果:建立的RAA-Cas13a核酸检测系统可以在1 h内检测出低至10拷贝/μl的靶标DNA（ t=11.05， P<0.01），且与其他5种临床常见菌株无交叉反应。RAA-Cas13a方法与传统的qPCR方法具有良好的一致性，Kappa系数为1。 结论:建立了一种将RAA与CRISPR-Cas13a结合进行幽门螺杆菌检测的方法，可用于快速且灵敏的识别幽门螺杆菌感染。

利用在原核生物中观察到的规律成簇的间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）与相关的Cas（CRISPR- associated proteins）蛋白构成CRISPR-Cas系统作为真核细胞中的基因编辑工具为近年研究热点。效应蛋白由多个Cas蛋白组成，包括两个大类五型系统。Cas蛋白结合特定的核酸序列，具有核酸酶的功能用于可编程基因组编辑和表观遗传调控，同时在疾病诊断方面也有很好的发展前景。其中Cas6是一种独立于金属的单转位酶，依附在crRNA裂解产物上，可识别并在crRNA转录前的重复序列中裂解单个磷酸二酯键。核糖核酸内切酶Cas9为RNA引导的DNA裂解酶，是目前应用最广泛的基因编辑工具，同时在感染性疾病检测、癌性病毒感染的消除或灭活、肿瘤免疫治疗、肿瘤基因组和表观基因组的调控等方面显示出巨大的应用前景。RNA引导的核酸内切酶Cas12a具有两种不同的核酸酶活性，且该双重催化活性已被用于多重基因编辑。Cas12a的显著特性使其应用于目标DNA与RNA快速检测，成为CRISPR-Cas基因组编辑工具包的补充。RNA引导的RNA靶向核酸内切酶Cas13a是RNA引导、RNA激活的RNA酶，已被开发为RNA检测、RNA成像和RNA调控的强大工具，同时利用Cas13a构建高灵敏度及特异度的检测方法也可为感染性疾病在诊断过程中提供重要的理论依据。由此展开对CRISPR-Cas系统相关的Cas蛋白的深入研究，同时对上述系统在不同疾病中的重要应用等进行阐述，有助于为各项研究提供新思路，新方法。

目的:基于规律成簇间隔短回文重复序列及其相关蛋白（CRISPR/Cas13a）的特异性识别切割与非特异性的“反式切割”活性，建立易操作、检测限低、特异性好的核酸免扩增可视化快速检测方法—基于CRISPR/Cas13a的新型冠状病毒核酸免扩增快速检测技术。方法:参照新型冠状病毒的基因序列，利用生信技术筛选并设计合成多个新型冠状病毒特异的crRNA（CRISPR RNA），以体外转录的通用ssRNA（单链RNA）靶标建立检测技术并优化检测体系，以新型冠状病毒假病毒核酸标准物来评价方法检测限。收集临床样本，其中阳性样本应包含不同的新型冠状病毒变异株，阴性样本包括其他的常见呼吸道病原体（甲型流感病毒/乙型流感病毒、人类副流感病毒、肺炎克雷伯菌等）临床样本。分别用实时荧光定量PCR（qPCR）、数字PCR及本研究建立的免扩增可视化快速检测技术，对各种样本进行检测，分析评价新建立技术的灵敏度和特异度。采用四格表确切概率法针对荧光定量PCR、数字PCR与本技术检测结果进行统计学分析，采用双侧检验， P<0.01为差异有统计学意义。 结果:本研究设计合成了10条crRNA，用于基于CRISPR/Cas13a的新型冠状病毒核酸免扩增可视化快速检测技术的建立与优化，本技术可在最短6 min内检出新型冠状病毒的核酸。利用新型冠状病毒假病毒核酸标准物评价该技术的检测限，结果显示仪器辅助下本技术检测限为14拷贝/μl，肉眼下检测限为28拷贝/μl。以qPCR和数字PCR确认的113份临床样本对所建立的检测技术进行敏感度和特异度分析，利用相关公式及SPSS22软件计算分析，该检测技术的敏感度98.5%（66/67），特异度100%（46/46），本研究建立的基于CRISPR/Cas13a的新型冠状病毒免扩增可视化快速检测技术检测结果与金标准qPCR检测结果差异无统计学意义（ P=1）。 结论:本研究成功建立了一种基于CRISPR/Cas13a的新型冠状病毒核酸免扩增可视化快速检测技术，该技术流程简单、操作便捷，对操作环境要求低，检测限接近qPCR，有较强的现场检测应用潜力。

目的:建立基于重组酶介导等温扩增技术（RAA）-规律成簇的间隔短回文重复序列及其相关蛋白（CRISPR-Cas13a）准确检测肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶（KPC）型碳青霉烯酶基因的方法。方法:收集2020—2021年北京市垂杨柳医院保存的25株产耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（CRKP）临床分离株和5株碳青霉烯类敏感肺炎克雷伯菌（CSKP），提取菌株总DNA。设计检测KPC DNA特异性RAA引物和检测CRISPR RNA（crRNA），建立基于RAA-CRISPR-Cas13a技术快速准确检测KPC型碳青霉烯酶基因的方法。通过KPC质粒和临床样本菌株对方法进行评价，同时使用荧光定量聚合酶链反应（qPCR）方法进行检测，比较2种方法的检出率和一致性。结果:本研究建立的RAA-CRISPR-Cas13a方法检测KPC质粒和样本的检测灵敏度均可达到1拷贝/μl，高于qPCR（10 1 拷贝/μl）。RAA-CRISPR-Cas13a检测方法和qPCR方法均从30株临床菌株（包含25株CRKP菌株和5株CSKP菌株）中检出23株携带KPC基因，7株未检出KPC基因，25株CRKP菌株中KPC基因检出率为92%（23/25），2种检测方法阳性符合率为100%（23/23）。 结论:将RAA扩增技术结合CRISPR-Cas13a技术，建立了一种准确检测KPC型碳青霉烯酶基因的方法。该方法有助于精准的筛选产KPC型碳青霉烯酶的菌株。

目前核酸检测技术已被广泛应用于临床实验室诊断，常规检测技术如实时荧光定量PCR技术耗时长且依赖特定的仪器设备。成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白（Cas）系统是细菌和古细菌在与病毒斗争过程中获得的适应性免疫防御机制，已被发展成强大的基因组编辑技术。最近CRISPR领域的先驱团队基于Cas13a、Cas12a和新发现的Cas14蛋白开发出SHERLOCK、DETECTR等新型核酸检测工具，在传染性疾病的快速诊断、癌症中基因突变的检测和基因分型等方面意义重大，其灵敏度高、特异性强且快速经济，在临床分子诊断领域具有巨大潜力。本文综述了CRISPR/Cas系统的作用机制及新型诊断平台的原理和应用进展，总结了新型检测技术的优缺点并对其发展前景进行展望。

目的 探讨并建立非专业实验室场景下恒温、快速及简便的检测副溶血性弧菌的方法.方法 本研究针对副溶血性弧菌toxR基因设计特异性引物和成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)RNA(crRNA),建立基于重组酶聚合酶扩增(RPA)结合CRISPR及其相关蛋白13a(CRISPR-Cas13a)的反应体系,采用自配十二烷基硫酸钠(SDS)核酸快速提取试剂提取样本全基因组,并结合荧光法实现检测结果的可视化判读.结果 利用副溶血性弧菌菌株ATCC 17802和其他3种非副溶血性弧菌(溶藻弧菌、河流弧菌和梅氏弧菌)以及3种临床上常见腹泻致病菌(金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和铜绿假单胞菌)对RPA-CRISPR/Cas13a荧光法的特异性进行验证,结果显示特异性为100.00％;对副溶血性弧菌基因组DNA进行倍比稀释并检测,该方法最低检出限为102 copies/μl.最后,将建立的方法应用于野生型副溶血性弧菌检测,检测结果与TaqMan定量聚合酶链式反应(TaqMan-qPCR)检测结果及基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)鉴定结果一致.结论 本研究建立了一种针对toxR基因的RPA-CRISPR/Cas13a检测方法,具有简便、快速、特异性强、结果判读可视化等优点,为非专业实验室场景下的副溶血性弧菌快速检测提供了较好工具.

规律成簇的间隔短回文重复序列及相关蛋白(CRISPR-Cas)系统已作为近年来兴起的新一代分子诊断工具,被广泛应用于基因编辑、核酸检测等领域,其中Cas13a亚型因其在核酸检测中高特异度、高灵敏度、无需昂贵设备、操作简单、费用低廉等特点,在病原体检测领域展现出巨大的潜力.该文综述了 CRISPR-Cas13a的作用机制、在病原体检测中的应用以及相关检测方法,并对Cas13a应用前景进行了展望.以期为CRISPR-Cas13a系统的进一步研究及其在病原体检测中的应用提供借鉴和参考.

成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白(CRISPR associated proteins,Cas)系统是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统,可用来对抗入侵的病毒及外源DNA.随着技术的不断进展,研究者发现CRISPR/Cas9技术可用于靶向插入、替换或敲除真核细胞基因.研究者运用CRISPR/Cas9基因组编辑技术,发现了PAX6在角膜中的过度表达可导致先天性角膜上皮损伤,进一步加深了关于KRT12突变对Meesmann角膜上皮营养不良的致病机制的研究.研究还发现PAX6可通过对GJA8基因以及αA晶状体基因的敲除来进行先天性白内障动物模型的构建,有利于未来应用于先天性白内障的鉴别和病理分析.此外,研究者应用CRISPR/Cas9基因组编辑技术进一步证实了RHOS334基因突变的RHO等位基因、P23H突变的RHO基因、Y347X突变的Pde6b基因以及突变型RP9等位基因与视网膜色素变性的相关性,为突变型KCNJ13基因、突变型CEP290基因与Leber先天性黑矇的相关性提供了证据支持.利用该技术对VEGFR2基因以及TXNIP基因进行基因编辑可为眼内新生血管疾病提供新的治疗靶点,同时该技术在增生性玻璃体视网膜病变以及视网膜母细胞瘤的致病基因研究和动物模型构建中也发挥了重要的作用.本文对CRISPR/Cas9基因组编辑工具酶的发展历程、分子特点和作用机制进行总结,并概述了当前CRISPR/Cas9技术在眼科疾病研究中的进展及应用.

作为目前最受欢迎的基因编辑工具,成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)技术正在基础生物学研究、医学、生物技术等多个领域引起一场新的变革.该文先简单介绍了CRISPR-CRISPR相关蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)系统的发展历史,然后重点介绍了CRISPR工具箱中经典的CRISPR-Cas9工具、后续的CRISPR-FnCas9/RCas9工具以及新兴的CRISPR-Cas13和CRISPR-Cas12a工具,最后对这场技术革命背后值得思考的问题进行了评论.