畜牧兽医学报

作者：李晓晗, 李桂萍, 霍彩云, 张启龙, 孙英健, 孙惠玲

单位：1. 北京农学院动物科学技术学院, 北京 100096；2. 北京市农林科学院畜牧兽医研究所, 北京 100097；3. 北京市动物疫病预防控制中心, 北京 102629

关键词：CRISPR/Cas系统,细菌,基因编辑,合成生物学,效应蛋白

基金：北京市农林科学院改革和发展(XMS202409)

CRISPR/Cas系统是一种广泛存在于细菌和古细菌中的适应性免疫系统，通过RNA介导的核酸内切酶靶向识别并切割特定的核酸片段，以抵御外来核酸入侵。根据效应蛋白复合物的组成不同，CRISPR/Cas系统可分为两大类：Ⅰ类CRISPR/Cas系统利用多个Cas蛋白组成的效应复合物与crRNA共同作用来发挥靶链切割功能，而Ⅱ类CRISPR/Cas系统则由单个多结构域蛋白组成效应子模块。其中，单一组分效应蛋白介导的Ⅱ类CRISPR基因编辑技术相对简便，近年来已被广泛应用于细菌基因表达调控、遗传修饰、代谢途径优化以及病原微生物检测等合成生物学相关领域。根据Cas效应蛋白核酸酶结构域的差异，Ⅱ类系统又可进一步分为Ⅱ型、V型和VI型三个亚型，不同亚型的系统在细菌合成生物学中的应用也存在差异。本文综述了Ⅱ类CRISPR-Cas系统的免疫学机制、分类与特点，及其在工业细菌中的应用现状与最新进展，旨在为未来细菌合成生物学研究中选择、优化和探索更多的CRISPR/Cas系统提供参考。

来源：2025年第4期

《畜牧兽医学报》期刊编辑部

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