2020 年诺贝尔化学奖授予美国加州大学伯克利分校的 Jennifer A. Doudna 博士和德国柏林马克斯·普朗克病原学研究所的 Emmanuelle Charpentier 博士，以表彰她们所发明的 CRISPR/Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9)基因编辑技术。
图表 ：CRISPR/Cas 诞生发展史大事记
1993 Fransisco J. M. Mojica 1995
Fransisco J. M. Mojica 在沃氏嗜盐富饶菌嗜盐古菌中观察到类似重复序列 2000 Fransisco J. M. Mojica 在结核分枝杆菌等 20 余种微生物中发现类似序列，并命名为 SRSRs 2005 Fransisco J. M. Mojica 在 In Silico 层面发现了 CRISPR 与噬菌体的关系 首次通过实验证明原核生物中 CRISPR/Cas 系统的免 2007 Philippe Horvath
疫机制
2008 John vander Oost 首次通过程序设计基于 CRISPR 的免疫机制的实验 2008
Luciano Marraffini 证明 CRISPR 的靶标是 DNA
2010
Sylvain Moineau 发现嗜热链球菌中的 CRISPR/Cas9 系统是由 crRNAs 指引并且在 DNA 中造成双链断裂
2011
Virginijus Siksnys 首次在远缘细菌物种中重建 CRISPR ，并证明 Cas9 的重要性
2012 Virginijus Siksnys 利用 CRIPSR/Cas 系统在体外对 DNA 进行切割
2013
George M. Church 首次利用 CRISPR/Cas 系统实现对人类细胞进行基因 组编辑
与前两代基因编辑技术 ZFN 和 TALENs 类似，CRISPR-Cas9 的发现也归功于科学家从自然界已有生物系统中获得的灵感。1987 年，日本大阪大学的 Yoshizumi Ishino 等人在一个偶然的机会从大肠杆菌的基因组上首次发现长度为 29 个碱基对的间隔出现的高度重复同源序列，即后来被命名为 CRISPR 的序列。之后多位科学家在不同的原核生物中观察到类似的重复序列，并通过持续不断的研究逐渐揭开了 CRISPR 的本质，即原核生物抵御外界病毒入侵的一种天然免疫系统。 2013 Feng Zhang 首次利用 CRISPR/Cas 系统实现对人类细胞进行基因 组编辑
2012 Doudna 与 Charpentier 首次利用 CRISPR/Cas 系统在体外对 DNA 进行切割 2011
Emmanuelle Charpentier 发现 tracrRNA
2002 Ruud Jansen
首次将这个重复序列命名为 CRISPR ，并鉴定了嗜热链 球菌与酿脓链球菌的 cas1-4 基因
图表：CRISPR/Cas9 源自链球菌的天然抗病毒免疫系统
这些细菌类原核生物在遭到病毒(如噬菌体)入侵后，能将病毒核酸序列的一小段存储到自己的基因组中的CRISPR 空间中，作为终生“记忆”的蓝本。当再次遇到病毒入侵时，细菌能够根据存写的片段识别
病毒，通过Cas 核酸酶(CRISPR-associated proteins)这样的“基因剪刀（Genetic Scissors）”将病毒的DNA 切断，使之失效，从而实现自我保护的目的。
截至2011 年，组成CRISPR/Cas9 系统的三个基本元件crRNA、tracrRNA 和Cas9 已经全部被发现，它们各自的重要功能也都基本得到了证实，CRISPR/Cas 系统的诞生，只差把这三个基本元件组合在一起并使其发挥基因编辑的功能。
图表：Cas9 由crRNA:trancrRNA（左）或单链sgRNA（右）引导进行切割
2012 年8 月，Doudna 博士与Charpentier 博士在Science 上合作发表了首次利用CRISPR/Cas9 系统在体外精确切割DNA 的研究论文。该研究证明，成熟crRNA 的重复序列部分通过碱基互补配对与tracrRNA 结合形成向导RNA （guide RNA/gRNA），引导CRISPR 相关蛋白Cas9 识别并靶向结合到
crRNA 配对的双链DNA 上并切割DNA，从而实现对基因组DNA 的编辑。她们还将由crRNA：tracrRNA 结合形成的天然向导RNA 改造为单链结构，开发出当前广泛应用的sgRNA。
图表：基因剪刀CRISPR/Cas9 的剪切与修复原理
至此，CRISPR 的概念得到验证，基因编辑技术正式诞生了。Doudna 与Charpentier 因率先提出CRI
SPR/Cas9 理论获得了诺贝尔化学奖，而华人科学家、麻省理工学院教授、博德研究所资深研究员张锋与哈佛大学医学院的George M.
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