CRISPR 是由试图了解细菌和病毒如何相互作用的科学家发现的。 他们发现 CRISPR 就像剪刀一样，切割 DNA 以保护细菌。 在 2010 年代， 科学家们意识到 DNA剪刀将成为编辑DNA的绝佳工具！ 他们想出了如何让 CRISPR 蛋白在他们想要的几乎任何地方切割 DNA。 

当细胞自身的 DNA 受损时，细胞会修复它。 这个修复过程是可以进行更改的时候。 当 DNA 断裂时，有时细胞会将两端粘在一起。 这并不总是完美的，有时 DNA 字母会被删除或添加，这会使基因停止工作。 因此，CRISPR 可用于通过以这种草率方式修复的切口来“关闭”基因。

科学家还可以给细胞一段修复DNA。 修复 DNA 是科学家想要在 CRISPR 切割位置添加的序列。 单元格会在休息时复制这个序列，有点像在一个洞上放一个补丁。 使用这个技巧，科学家可以将新序列或全新基因添加到生物体中。 

使用 CRISPR 工具来改变 DNA 被称为基于 CRISPR 的基因编辑——但简而言之，人们通常将其称为“CRISPR”。 世界各地的实验室都使用 CRISPR 来编辑 DNA。 科学家们一直致力于开发新的、更好的 CRISPR 工具。 

科学家通常会这样做 基本包 or 应用的 研究。 基础研究回答了有关世界和生物体如何运作的问题。 应用研究使用这些知识来解决问题。 应用研究通常涉及制造药物、机器和工具。

科学家通过以下几种主要方式在他们的研究中使用 CRISPR：

• 弄清楚基因的作用
• 研究人类、动物和植物疾病
• 创造药物或治疗

科学家可以使用 CRISPR 来弄清楚基因的作用。

您可以将有机体视为具有许多部件的复杂机器。 每个基因是一个部分。 要了解基因的功能，您可以打开或关闭它，看看会发生什么。 科学家可以使用 CRISPR 打开和关闭基因。

您如何弄清楚复杂系统的每个部分的作用？

另一种了解更多基因和生物体的方法是从一个生物体复制基因并将该基因粘贴到另一个生物体中。 例如，绿鬣蜥的背部有尖刺，但龙蜥根本没有任何尖刺！ 也许答案就在他们的基因中。 科学家可以尝试将绿鬣蜥 DNA 中的一个或一组基因添加到龙蜥蜴中。 如果龙蜥蜴长出尖刺，这意味着您已经找到了使尖刺生长的 DNA！ 

研究人员可以使用 CRISPR 来研究各种生物。 目前，研究人员正在使用 CRISPR 来理解以下内容： 

• 创新中心 西红柿控制它们何时开花和成熟
• 创新中心 蝴蝶翅膀有特殊的图案
• 创新中心 鱿鱼会变色 融入他们的环境

基因变异 是基因的某些 DNA 字母的变化。 例如，每只蝴蝶都有使它们长出翅膀的基因！ 但是基因变异——DNA 字母的一些变化——使这些翅膀变大或变小，有斑点或条纹。 人类也有基因变异，几乎可以影响任何性状。    

许多变体导致了我们在朋友和家人身上注意到的差异，例如人们有多高，他们的脚是大还是小，以及他们是否有雀斑。 一些变异也可以引起疾病，而另一些变异可以帮助预防疾病。

许多科学家都热衷于找出导致疾病的原因，以便最终可以进行治疗。 使疾病治疗需要 很多 基础研究！ 科学家需要弄清楚以下问题： 

• 这种疾病是由基因变异引起的吗？ 
• 是否存在保护人们免受这种疾病的基因变异？ 
• 当一个人生病时，他们的身体会发生什么？

CRISPR 可以更轻松地对细胞或动物进行基因改变。 这使得确定基因变异是否会导致疾病成为可能。 CRISPR 还可以更容易地确定基因变异 保护 对抗一种疾病。 你能想出一个科学家是如何做到这一点的吗？ 

要回答有关疾病的问题，科学家需要做实验。 但是，他们不能只对活的人类患者进行实验。 于是，科学家们创造了 疾病模型. 疾病模型可以是培养皿中的细胞。 它也可以是一个完整的有机体，如香蕉植物或老鼠。 使细胞或生物体具有疾病的某些特征。

创建疾病模型过去很困难。 但 CRISPR 让改变 DNA 变得更容易。 科学家可以使用 CRISPR 添加或删除基因变异，以创建模型、更好地了解疾病和开发治疗方法。 借助 CRISPR，科学家们可以： 

• 开启基因
• 关闭基因
• 了解基因的不同变体如何影响植物或动物 
• 将可能导致人类疾病的基因变异放入动物疾病模型中，看看会发生什么
• 结合一个可能有保护作用的基因变异和一个有害的基因变异，看看会发生什么 

在接下来的部分中，您将了解有关在医学和农业中使用 CRISPR 的更多信息！ 

CRISPR 可用于编辑基因，将它们“打开”或“关闭”，以及交换基因变体。 有两种主要的研究类型：基础研究，弄清楚自然世界是如何运作的，以及应用研究，制造机器或药物之类的东西。 CRISPR 可用于基础或应用研究。 科学家在基础研究中使用 CRISPR 来了解不同基因和基因变异的作用，创建疾病模型并研究疾病的遗传学。

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