揭示抗CRISPR蛋白阻断CRISPR系统机制，想象一下细菌和病毒一直处于军备竞赛之中。对很多细菌而言，一种抵抗病毒感染的防御线是一种复杂的RNA引导的“免疫系统”，即CRISPR-Cas。这个免疫系统的核心是一种识别病毒DNA和触发它破坏的监视复合物。然而，病毒能够反击，利用抗CRISPR蛋白让这种监视复合物不能够发挥功能。但是，在此之前，没有人准确地知道这些抗CRISPR蛋白如何发挥作用。
   如今，来自美国国家过敏症与传染病研究所、斯克里普斯研究所、蒙大拿州立大学、加州大学旧金山分校和加拿大多伦多大学的研究人员解析出病毒抗CRISPR蛋白附着到一种细菌CRISPR监视复合物上时的结构。他们发现抗CRISPR蛋白的作用机制是封锁CRISPR识别和攻击病毒基因组的能力。一种抗CRISPR蛋白甚至“模拟”DNA，让这种crRNA（CRISPR经转录产生的RNA）引导的检测机器脱轨。相关研究结果发表在2017年3月23日的Cell期刊上，论文标题为“Structure Reveals Mechanisms of Viral Suppressors that Intercept a CRISPR RNA-Guided Surveillance Complex”。论文通信作者为来自斯克里普斯研究所的Gabriel C. Lander和来自蒙大拿州立大学的Blake Wiedenheft。
   如果说CRISPR复合物听起来很熟悉，那是因为它们是新一波基因组编辑技术的zui前沿。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeat）的简称，Cas是CRISPR相关蛋白的简称。科学家们已发现他们能够利用CRISPR降解病毒RNA的天然能力，并且使用CRISPR系统从几乎任何一种有机体中移除不想要的基因。
   Lander说，“尽管CRISPR-Cas9是远近闻名的CRISPR系统，但是存在19种不同类型的CRISPR系统。每种CRISPR系统可能具有*的优势用于基因工程。它们是巨大的未开发资源。我们更多地了解这些系统的结构，我们就能够更多地利用它们作为基因组编辑工具。”
   利用一种被称作冷冻电镜的高分辨率成像技术，这些研究人员发现了CRISPR系统和抗CRISPR蛋白的三个重要的方面。
   首先，他们准确地观察这种CRISPR监视复合物如何识别病毒遗传物质以便发现它应当在何处发起攻击。这种监视复合物中的蛋白像握手那样缠绕在细菌crRNA的周围，让这种crRNA的特定片段暴露出来。这种特定片段扫描病毒DNA，寻找它们能够识别的基因序列。
   Lander说，“这种系统能够快速地读取非常长的DNA序列，并且准确地找到它的靶位点。”如果这种CRISPR系统识别出一种病毒DNA靶标，那么这种监视机器招募其他的分子来摧毁这种病毒的基因组。
   再者，这些研究人员分析了病毒抗CRISPR蛋白如何瘫痪这种监视复合物。他们发现一种抗CRISPR蛋白覆盖住crRNA的这个暴露片段，从而阻止这种CRISPR系统扫描病毒DNA。
   Lander解释道，“这些抗CRISPR蛋白阻止细菌识别病毒DNA。”他认为这些抗CRISPR蛋白是“非常机智的”，这是因为它们似乎经过进化，靶向这种CRISPR系统的一个至关重要的部分。如果细菌让这种CRISPR系统发生突变来避免病毒攻击，那么这种系统将会不再发挥功能。他说，“CRISPR系统在不用*改变它用来识病毒DNA的机制的情形下，就不能够逃避这些抗CRISPR蛋白的作用。”
   另一种抗CRISPR蛋白采用一种不同的策略。基于这种抗CRISPR蛋白的结合位置和负电荷，这些研究人员认为它起着模拟DNA的作用，诱导CRISPR结合这种抗CRISPR蛋白，而不是入侵的病毒DNA。
   Lander说，“这些发现是比较重要的，这是因为我们已知道抗CRISPR蛋白阻断细菌的防御，我们并不曾知道这是如何实现的。”
   这些研究人员认为这种对抗CRISPR蛋白的新认识可能zui终导致人们开发出更加复杂的和更加的基因编辑工具。抗CRISPR蛋白可能能够被用于CRISPR系统之中来迅速阻断基因编辑，或者科学家们可能能够降解抗CRISPR蛋白来触发基因编辑。Lander说，“它们可能作为CRISPR系统的一种启动-关闭开关发挥作用。”