CRISPR/Cas系统是普遍存在于细菌和古菌中的一类古老的免疫系统，用于抵御防御外源遗传元件(例如噬菌体)入侵。通过对它们的研究，科学家们开发出了CRISPR/Cas相关的一系列强大的基因编辑工具，是生物技术领域的重大突破之一。

CRISPR/Cas系统

CRISPR/Cas系统是原核生物的一种天然免疫系统，当某些细菌遭到病毒入侵后，能够把病毒基因的一小段存储到自身DNA里，这一存储空间被称为CRISPR。病毒再次入侵时，细菌能根据存写的片段识别病毒，用“基因魔剪”Cas（CRISPR associate system）蛋白将病毒的DNA切断[1]。

◆CRISPR/Cas系统组成

CRISPR/Cas系统由两个部分：CRISPR基因序列与基因组成[2]。

●CRISPR基因序列

由前导序列(leader)、重复序列(repeat)和间隔序列(spacer)构成。

①前导序列：富含AT碱基，位于CRISPR基因上游，被认为是CRISPR序列的启动子。

②重复序列：长度约20–50bp碱基，包含5–7bp回文序列，转录产物可以形成发卡结构，用于稳定RNA的整体二级结构。

③间隔序列：即被细菌俘获的外源DNA序列，相当于细菌免疫系统的“黑名单”，当这些外源遗传物质再次入侵时，CRISPR/Cas系统就会予以精准打击。

●Cas基因

位于CRISPR基因附近或分散于基因组其他地方，该基因编码的蛋白均可与CRISPR序列区域共同发生作用，在防御过程中至关重要，目前已经发现了Cas1-Cas10等多种类型的Cas基因。