由新西兰奥塔哥大学的Peter Fineran教授和丹麦哥本哈根大学的Rafael Pinilla-Redondo博士领导的国际研究小组在Nature上发表了一项研究，揭示了噬菌体抑制细菌CRISPR-Cas免疫系统的新方法。这一发现有助于了解噬菌体如何阻止CRISPR-Cas防御，这将使基因组编辑更安全， 并带来更有效的抗生素替代品。

 CRISPR-Cas是细菌的免疫系统，可以保护它们免受细菌病毒（称为噬菌体）的感染。 它的工作原理是提取噬菌体DNA片段并将其添加到细菌的基因组中。 细菌最终会建立一个过去噬菌体感染的记忆库，将其像照片一样归档，当特定噬菌体再次攻击时，用它们来识别和降解它。

如果病毒入侵，其部分DNA会被添加到记忆库中，然后在此过程中从DNA转变为RNA。每个RNA都充当向导，因此CRISPR-Cas系统可以正确识别并消灭入侵的噬菌体。 记忆库中的每个添加内容都由CRISPR重复序列划分，该重复序列像书挡一样堆叠在每个噬菌体序列之间。

有趣的是，道高一丈，魔高一尺：噬菌体已经进化出不同的方式来克服这些防御系统——这就像一场进化军备竞赛。例如，已发现噬菌体已进化出抗CRISPR蛋白来阻断宿主细菌的CRISPR-Cas免疫系统。

而新研究表明，证明噬菌体让自己的基因组中也含有细菌CRISPR-Cas系统的成分。它们利用这些作为分子模拟物来满足自己的利益，以沉默细菌的免疫系统并允许噬菌体复制。其中的原理基于小非编码RNA抗CRISPR (small non-coding RNA anti-CRISPRs，Racr)。Racr模拟了CRISPR阵列中发现的重复，并在病毒基因组中编码为单独的重复单元。研究人员发现，前噬菌体编码的Racr通过与Cas6f和Cas7f特异性相互作用，强烈抑制I-F型CRISPR-Cas系统，导致异常的Cas-Racr复合物的形成。

这种分子模拟物破坏了细菌的防御系统的功能，它基本上是一个诱饵。

人们对CRISPR-Cas的主要兴趣在于其精确编辑基因组的可编程特性。有趣的是，抗CRISPR可以用作关闭或调整这项技术的安全开关。

为了发挥CRISPR-Cas技术的潜力，重要的是能够控制它、打开和关闭它、调整它，从而提高其准确性和治疗效果。该发现是RNA抗CRISPR的第一个证据，它的基因序列比之前发现的蛋白质抗CRISPR更短，并且由于它们基于已知的CRISPR重复序列，因此有可能设计RNA抗CRISPR所有CRISPR-Cas系统及其特定应用。

CRISPR-Cas最终将用于基因治疗——修复导致疾病的突变基因——但为了使其更安全，需要抗CRISPR来调节该技术。

噬菌体还可以用作抗菌剂来杀死病原菌，提供抗生素的替代品，但如果受感染的细菌具有活跃的CRISPR-Cas系统，则需要具有正确抗CRISPR的噬菌体来中和它。

对此，Fineran教授表示：“能够创建定制的抗 CRISPR 将是工具箱中的一个强大选项。我们很高兴能够提供关于噬菌体如何与其细菌宿主战斗的全新见解。我们希望这些RNA抗CRISPR能够提供一种新方法来帮助控制CRISPR-Cas技术。”