高福院士与施一研究员团队在噬菌体抑菌机制领

 

原核生物通过一系列的防御系统来抵抗噬菌体等寄生生物的攻击。与真核生物的免疫系统类似，原核生物的防御系统也可以分为天然免疫系统和获得性免疫系统。天然免疫系统又包括限制性修饰（Restriction-Modification, R-M）系统、DNA干扰、毒素-抗毒素系统等，是非特异性的防御措施；而获得性免疫系统是高度特异性的防御手段，其典型代表为CRISPR-Cas系统。近年来，针对CRISPR-Cas系统的作用机制研究取得了一系列重要进展，这类系统的序列特异性核酸剪切活性能够对多种细胞和生物的基因组进行有效编辑，在基因工程和生物医学等多个领域显示出了巨大应用潜力。其中最受关注的是Cas9（type II）和Cas12a（type V）系统，二者都被设计和改造成高效精准的基因编辑工具，而Cas13a（type VI）系统也被开发成为高灵敏性的核酸检测系统。