CRISPRs技术已成为基因组编辑领域的新宠。2013年3月，短短一个月内，包括《科学》(Science)和《自然·生物技术》(Nature Biotechnology)在内的顶级期刊上发表了5篇相关论文，介绍这一被称为CRISPR–Cas系统的简便实用的基因组改造新技术。

日前，来自哈佛大学(Harvard University)和博德研究院(Broad Institute of MIT and Harvard)等机构的研究人员利用CRISPRs技术进行人多能干细胞基因组编辑，并指出该方法比TALENs更有效。相关论文发表于《Cell Stem Cell》杂志。

CRISPRs全称为规律成簇间隔短回文重复(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)，是一类广泛分布于细菌和古菌基因组中的重复结构。研究表明，CRISPR与相关蛋白及前导序列共同为原核生物提供对抗噬菌体等外源基因的获得性免疫能力，其作用机制类似于真核生物的RNA干扰过程。该结构最早于1987年在大肠杆菌(Escherichia coli)K12的iap基因侧翼序列中被发现。

2013年1月，哈佛大学的遗传学家George Church及其同事利用CRISPR方法成功编辑了多种人类细胞系的基因组，包括诱导多能干细胞(iPS)。该研究首次证明Cas9核酸酶可用于编辑哺乳动物细胞基因组。

与锌指核酸酶(ZFNs)或转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)相比，CRISPRs具有显著优势：更易于操作，扩展性更强。为比较TALENs和CRISPRs的相对效率，研究人员在同一平台上对同一hPSC细胞系的同一基因组位点进行了分析。结果显示，CRISPRs的效率更高：TALENs对突变等位基因产生克隆的效率为0%-34%，而CRISPRs的效率为51%-79%，且能较容易地生成纯合子突变克隆(占总克隆的7%-25%)。此外，CRISPRs的敲入克隆比例比TALENs高出近十倍。

研究人员推测，CRISPRs的突出性能源于Cas9蛋白在hPSCs中更高量的表达和更好的耐受性，以及Cas9的内源性DNA解旋活性，而TALENs受损后会结合甲基化DNA。然而，CRISPRs也存在缺点：首先，G(N)19NGG的序列要求有时会限制靶点选择；其次，脱靶率有待进一步确定。

今年2月，哈佛大学在另一篇题为“A TALEN genome-editing system for generating human stem cell-based disease models”的文章中，采用TALEN方法在体细胞和人多能干细胞中快速生成了15个基因的突变等位基因，这些多能干细胞能分化成多种代谢细胞类型，可用于疾病研究模型。

这些分析全面指出了CRISPRs的优缺点。如需进行相关研究，可详细参阅这篇重要文献。