西班牙的研究人員復活了數百萬甚至數十億年前的古老CRISPR蛋白。它們不僅仍然可以編輯人類細胞，而且比現代版本更加通用，為新的和改進的合成CRISPR基因編輯工具鋪平道路。CRISPR系統在細菌中作為一種自我防禦機製而進化。

當一個細菌被病毒感染時，它將使用CRISPR酶來剪下病原體DNA的一個片段並儲存起來。如果該細菌以後遇到相同類型的病毒，它將根據該DNA片段識別它，並能夠更有效地對抗它。

大約十年前，科學家們發現他們可以共同採用這種識別和切割DNA的機制，並利用它來開發一種強大的基因編輯工具。由此產生的CRISPR-Cas9系統像一把分子剪刀一樣工作，從細胞中剪下DNA部分，並用新的DNA替換。這正顯示出它是治療疾病、改善作物和為耐人尋味的新目的設計細菌的強大工具的前景。

在這項新的研究中，西班牙CIC nanoGUNE的研究人員開始繪製微生物中CRISPR的進化圖。為此，他們使用了一種被稱為祖先序列重建的技術，其中專門設計的算法被用來分析和比較生物體的基因組，並確定其共同祖先的基因組會是什麼樣子。

由此，研究小組確定並合成了古代微生物可能會使用的Cas酶，這些酶可以追溯到3700萬到26億年前。在人類細胞中的測試證實，這些祖先的酶在進行基因編輯時仍有功能。

也許不足為奇的是，這些古老的酶比現代的酶簡單得多–這是進化過程中的一個指紋。但耐人尋味的是，這可能使它們比它們的後代更具有多功能性，後者已變得越來越有針對性地用於特定的利基。

該研究的首席研究員Raúl Pérez-Jiménez說：”目前的系統是高度複雜的，並且適應於在一個細菌內發揮作用。當該系統在這種環境之外被使用時，例如在人類細胞中，它會被免疫系統拒絕，而且還有某些分子限制，限制了它的使用。奇怪的是，在祖先的系統中，其中一些限制消失了，這使這些系統在新的應用中具有更大的通用性。”

該團隊表示，這一突破可用於生產新的酶，以目前的酶無法編輯的基因組區域為目標，有可能為疾病治療和其他基因編輯的進展開闢新的途徑。

該研究發表在《自然-微生物學》雜誌上。