Cell：从细菌毒素到基因剪刀——CRISPR

在微观世界的隐秘战场上，细菌与病毒持续上演着跨越30亿年的攻防大战。2012年CRISPR基因编辑技术的横空出世，让人类第一次拥有了改写生命密码的"分子剪刀"，其中靶向RNA的Cas13系统更因其在疾病治疗和病毒检测中的突破性应用备受瞩目。但一个根本性谜题始终悬而未决：这种精密的RNA引导机制究竟从何进化而来？

2月18日，《Cell》的研究 Reprogrammable RNA-targeting CRISPR systems evolved from RNA toxin-antitoxins 揭开了惊人真相 被称作"基因魔剪"的Cas13蛋白，竟起源于一类原始细菌的"自杀式武器"。通过冷冻电镜技术（分辨率3.6 ）和深度学习结构预测（AlphaFold3），研究人员首次捕捉到从毒素到基因工具的进化瞬间：在古细菌的基因组中，一种名为AbiF的毒素-抗毒素系统（Toxin-Antitoxin system）通过基因复制和结构域插入，逐步将用于同归于尽的RNA核酸酶改造为精准的基因剪刀。研究团队发现的过渡形态Cas13e（仅500个氨基酸），如同分子"活化石"般同时具备毒素系统的自发切割和CRISPR的靶向识别能力，其携带的crRNA竟与抗毒素RNA共享结构同源性。

这项研究不仅解开了CRISPR系统的最大进化谜题，更揭示了生命对抗病毒的智慧结晶 42%的Cas13关键氨基酸竟直接继承自毒素蛋白。当研究人员在实验室重建出从AbiF到Cas13e的4步进化路径时，他们意外发现：引导RNA靶向性的核心结构域，最初竟是为防止毒素误伤宿主RNA而演化出的"安全锁"。这种从毁灭性武器到精密工具的华丽蜕变，为开发更安全高效的基因编辑器提供了全新范式，更暗示着自然界中可能潜藏着更多等待发现的"分子变形金刚"。