4.1　引言

許多細(xì)菌的基因組內(nèi)含有簇狀規(guī)則間隔短回文重復(fù)序列CRISPR相關(guān)蛋白9（Cas9）系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用雙RNA引導(dǎo)的DNA核酸內(nèi)切酶Cas9作為效應(yīng)蛋白在靶DNA中進行位點特異性切割，以此來防御噬菌體或外源性質(zhì)粒的入侵。靶標(biāo)識別要求靶標(biāo)位點一側(cè)存在一個短的原間隔鄰近基序（PAM）。Cas9識別PAM后，DNA雙鏈發(fā)生解旋，借助于向?qū)NA與靶標(biāo)DNA之間的堿基互補配對，形成R環(huán)，在此過程中Cas9發(fā)生構(gòu)象變化，DNA雙鏈被切開。通過模仿天然的反式激活CRISPR RNA（tracrRNA） -CRISPR RNA（crRNA）雙RNA結(jié)構(gòu)合成了單向?qū)NA（single-guide RNA，sgRNA），簡化了CRISPR-Cas9作為RNA靶向編程和編輯DNA平臺的使用。本章旨在提供對RNA引導(dǎo)Cas9靶向切割雙鏈DNA的機理和結(jié)構(gòu)的深入理解。