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CRISPR介绍
CRISPR Introduction
CRISPR /Cas系统
CRISPR是规律间隔成簇短回文重复序列（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）的英文首字母缩写，临近CRISPR locus的基因被命名为Cas（CRISPR-associated），两者简称为CRISPR/Cas系统。
CRISPR/Cas作为基因编辑系统被应用最早开始于2012年詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）和埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）的发现，她们的研究证明了通过RNA（sgRNA）可精准定位目标基因位点，通过 CRISPR结合蛋白（Cas蛋白）复合物在目标位点进行精确剪切、替换等编辑操作。因为sgRNA可根据目标区域随意调整，使得CRISPR技术具有高度可编程性和灵活性，在科研、育种和疾病治疗方面具有重要的用途，两位教授也因此获得了2020年诺贝尔化学奖。
CRISPR 新型分子诊断技术
CRISPR检测技术源自于CRISPR编辑技术。近几年, Doudna研究团队、张锋团队等相继发现Cas12或者Cas13的CRISPR系统具有反式剪切能力（Collateral cleavage）。他们发现该酶在完成特异性切割靶标的同时，能够非特异性的切割体系中任意的单链DNA或RNA。利用该原理，搭载恒温扩增的基础上，在体系中添加报告分子，当CRISPR/Cas系统识别靶序列时，会切割报告基团，随后对报告基团产生的荧光信号进行测定，即可确定样本中靶基因是否存在。CRISPR/Cas检测系统的精准识别给检测带来了高特异性，持续的剪切给检测带来了高灵敏度，且无复杂的反应温度要求，降低了对检验设备和环境的要求，使得CRISPR检测技术在分子检测显示出巨大的潜力。
除Cas12a或13a外，全球陆续发现有其他Cas系统也具有类似功能，比如Cas 12b系统，同样显示出极高的诊断应用价值。中国科学院周琪和李伟团队成功地鉴定并改造了Cas12b酶，使之成为哺乳动物基因组编辑工具。激活的Cas12b蛋白具有反式核酸酶活性，能够对ssDNA进行切割，同时释放荧光信号，Cas12b介导的DNA检测（CDetection）策略，可以在结合优化的协调指导RNA（tgRNA）时区分单碱基水平的差异，为核酸检测提供了一个高效且实用的平台。
基于CRISPR的POCT技术
POCT，即时检验（Point-of-Care Testing），指在病人旁边进行的临床检测及床旁检测，即在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到检测结果的一种检测方式。分子POCT是结合了分子诊断和POCT的特点，兼具灵敏度高、特异性强，以及即时床旁检测的特点。分子POCT全自动一体化试剂，包括提取、扩增和检测全流程，实现了“样品进-结果出”的检测模式，在临床实践中获得了医院、疾控中心以及基层医疗机构的青睐。
基于CRISPR技术的新型分子POCT诊断试剂，有更快的检测速度，依托于自动化平台或小型化一体机配套的封闭试剂，实现全自动检测。该系统无需依赖常规PCR仪器，仅需要简单的荧光读取系统即可完成检测，也可实现较高通量的检测，满足极少的手工操作需求和极低的生物安全风险，未来有望提升POCT领域的检测水平。
