不做人的小剪刀(相关技术背景科普，大白话版)

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显然，crispr不可能是偶然现象，它一定是有着非常重要乃至性命攸关的生物功能。因为自然选择不允许这么多毫不相干的物种，同时保留一段相同的废物dna。

经过漫长的研究，他终于发现，这些dna序列不止存在于细菌中，而是和许多病毒的基因组序列高度一致。是细菌在基因组里收藏了这些病毒不同角度的快照。

这些携带着某种病毒信息的crispr序列具有病毒疫苗的功能，可以让细菌免于被这种病毒入侵。如果把这种crispr转移到另一种细菌中，也同样能让新的细菌具有免疫力。

和人类的免疫功能类似。细菌会把细胞内存在的所有dna都一一抓来和crispr序列仔细比对，一旦发现两者完全一致，就意味着病毒在细胞内出现了，于是立刻启动防御机制。

crispr就是细菌的记账本，每一次遭到病毒入侵，就会把这个病毒的特征记到本本上，用于秋后算账。当那个不知好歹的东西再一次现身时，便以最快地速度，重拳出击。

具体来说，crispr序列会被首先转录成rna分子，称为向导rna。这个向导rna会和细胞内的某种名为cas的蛋白质结合，形成一种核糖核蛋白复合物，简称为rnp。rnp会像哨兵一样在细胞里勤勤恳恳地终日巡逻。

而这位哨兵寻找的对象，就是任何一段能够和向导完美配对的dna分子。一旦两者相遇，哨兵就会启动cas蛋白的切割功能，将这段dna切成一个个小的片段，成功地把敌人给碎尸万段了。

这时，可能有人要问了，细菌里的crispr和人类的基因编辑有什么关系呢

那些可怜的遗传病患者，他们的dna与正常dna通常只有几个或几十个碱基不一样，要想修正他们的基因组，就要精确地定位到不一样的地方。否则，只放一些小剪刀进去对着dna长链乱剪乱切，这人肯定就活不了了。

所以，如何生产一个gps，让剪刀找到正确的目标再剪，是一个重要的技术难题。

而细菌crispr系统里的向导rna就是这个难题的答案。

如果我们能够在体外合成特定的向导rna，并让它能够特异性识别某些dna片段，问题不久迎刃而解了吗

于是，crispr技术便应运诞生了。经过一众科学家十余年的努力，我们可以任意地合成向导rna和cas蛋白，由它们俩组成的人工rnp可以通过多种方式被导入细胞，被向导rna带到正确的地方，再下剪子。

但是，可能有人要问了，如果这把带gps的剪子如此好用，我们现在又为什么依然要受到那些基因缺陷疾病的困扰为什么没有人造生物为什么没有实现基因飞升

这时因为，这些可爱的小剪子，有着一些致命的缺陷。

首先，由于各方面的限制，向导rna不能太长，通常也就是20来个碱基对的长度。要知道，人类dna上可是有30亿碱基对，区区长度为20的碱基片段，可能在dna长链中随处可见。

所以这些可爱的小剪刀在发挥作用时，也可能也同时剪到其它奇奇怪怪的地方，造成各种乱七八糟的突变，导致细胞死亡。

其次，小剪刀在发挥作用时，需要目标基因的上游存在一个特定的短的碱基序列，我们称之为pa序列。如果实际操作中，目标基因上游到处都没有pa序列，那么即使小剪刀找到了正确位置，也无法咔嚓一刀剪下去。

最后，小剪刀也是有脾气的。有时，它的gps没有找到完全匹配的dna片段，但小剪刀就是想剪。于是它便会随便找一段类似的dna片段，咔嚓一下剪下去。然后转身就走，深藏功与名。

以上三种情况，在专业术语里，叫做“脱靶”。

小剪刀很好用，但奈何小剪刀经常不做人。因此，这项技术的实际效果，目前来说并不理想。