108 學年度指定科目考試生物考科 第 40 題

CRISPR基因編輯是近年來所發展出來的新技術，可以精準編輯或突變某基因的特定位置，有別於傳統上使用藥劑進行的隨機突變。CRISPR技術將Cas9蛋白及嚮導RNA（gRNA）之複合體（Cas9-gRNA）送入細胞質，然後此複合體會再進入細胞核，由gRNA引導該複合體，找到可以與gRNA序列相配對的DNA進行配對（如圖11所示）。Cas9會在所配對的區域進行切割，造成該位置的DNA斷裂。細胞DNA修補機制會對斷裂的DNA進行修復，形成基因的核苷酸缺失或插入，因而導致DNA突變。

CRISPR的核心技術製備gRNA分子，它是由20個核苷酸所組成的序列，目的是與要編輯的DNA進行專一性配對。據此特性，科學家若想要突變哪一個基因，就可以將該基因的互補核苷酸序列設計在gRNA分子上。然後gRNA就可以引導Cas9-gRNA複合體進行該基因的突變與編輯。基因編輯在生物科技上扮演重要的角色，例如針對酵素活性區域之DNA編碼進行改造，提升酵素催化活性。