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CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)是一項革命性的基因編輯技術，它允許科學家對生物體的DNA進行精確的改變。它是從某些細菌抵抗病毒感染的自然防御機制中衍生出來的一種工具。本質(zhì)來講，CRISPR也是轉(zhuǎn)基因技術的一種。
CRISPR與一種叫做Cas9 (CRISPR相關蛋白9)的蛋白質(zhì)一起工作，Cas9就像一把分子剪刀。CRISPR系統(tǒng)包括兩個主要組成部分:引導RNA (gRNA)和Cas9蛋白。gRNA被設計成對研究人員想要修改的特定目標DNA序列的補充。Cas9蛋白在gRNA的引導下，與目標DNA序列結合，并在精確的位置切割DNA的兩條鏈。
一旦DNA被切割，細胞的自然修復機制就會發(fā)揮作用。修復途徑主要有兩種:非同源末端連接(NHEJ)和同源定向修復(HDR)。NHEJ通過重新連接斷裂的末端來修復DNA，但這可能會在這個過程中引入隨機突變。另一方面，HDR使用模板DNA分子來指導修復，并可用于向DNA中引入特定的變化或插入。
通過利用CRISPR-Cas9，科學家們可以在包括植物、動物甚至人類細胞在內(nèi)的各種生物中添加、刪除或修改特定基因。這項技術在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)和基礎科學研究等領域具有重要意義。它有可能治療遺傳疾病，創(chuàng)造具有改良性狀的轉(zhuǎn)基因作物，并促進我們對生命遺傳基礎的理解。然而，值得注意的是，在人類中使用CRISPR仍然是一個倫理和監(jiān)管考慮的主題。
CRISPR基因編輯食物并不含有外來物種的DNA，而只是對原本物種的DNA進行修飾，類似于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)交叉雜交的育種技術，但卻能以更快、成本更低的方式進行。2021年年底，來自東京的Sanatech Seed公司推出了經(jīng)由CRISPR編輯的西紅柿。這種西紅柿含有大量的y-氨基丁酸（y-aminobutyric acid，GABA）。
還有科學家利用CRISPR編輯鯰魚（catfish）的肌肉生長抑制素（MSTN）基因，使得長成鯰魚的平均體重增加了29.7%。
基因編輯技術是一種高精度的分子實驗，對實驗室環(huán)境有較高的要求。德國Minerva biolabs公司生產(chǎn)的PCR-Clean，噴霧型DNA污染祛除試劑，高效清除DNA、RNA污染。
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