CRISPR的历史似乎比我们想象的要古老得多。加州大学伯克利分校和创新基因组学研究所的研究人员在噬菌体中发现了一种古老的分子系统VIPR——病毒干扰可编程重复序列，它可能在第一批CRISPR-Cas系统出现之前就已经存在了。
两篇相关的论文于17年2026月发表在《 Science》杂志上。进化分析表明，VIPR蛋白与CRISPR最古老的组成部分有关，并且可能更接近它们的进化起源。这支持了一个非典型的假说：一些后来演变成细菌CRISPR免疫的机制，最初可能是病毒本身为相互对抗而开发的武器。
带有间隙的遗传密码
VIPR最非典型的特征是其DNA识别方式。
典型的RNA引导系统几乎连续地将引导RNA与靶序列进行匹配。VIPR的作用方式不同：它的RNA识别DNA 不是连续的 序列，而是通过规则的间隙进行识别。
事实上，在识别靶标时，该系统可以忽略DNA的每三个位置。密码子的第三个字母通常是最不稳定的，并且在许多情况下可以突变而不改变氨基酸。
这形成了一种独特的分子过滤器：VIPR关注序列中更稳定的部分，而忽略容易发生改变的位置。这可能使得病毒难以通过突变来逃避识别。
还有另一个奇怪之处。VIPR与DNA双螺旋的相互作用方式与我们熟悉的CRISPR系统完全不同。结构研究表明，该复合物在RNA和DNA的参与下，围绕DNA形成了一种非典型的结构——一种分子三螺旋。
CRISPR出现之前的病毒相互作用
对VIPR天然靶标的分析表明，携带该系统的噬菌体经常将其对准感染相同宿主的其他噬菌体。
也就是说，VIPR最初可能是一个古老的“病毒对抗病毒”分子相互作用的一部分。
作者推测，后来细菌可能借鉴了类似系统的组成部分，并将其转化为自身的病毒防御机制。正是这种古老的分子武器交换，可能逐渐演变成了早期的CRISPR-Cas系统。
这发生在多久以前，目前无法直接确定。研究人员将这些机制的起源与细胞生命演化的非常早期阶段联系起来——可能甚至在现代生物的最后普遍共同祖先出现之前。因此，这确实可能涉及数十亿年前发生的事件，但VIPR的确切年龄仍然是一个假说。
基因工程的新工具？
VIPR不仅作为一个进化发现而有趣。
它的蛋白质组分非常紧凑，而且该系统识别靶标时不需要邻近的PAM序列——这是例如Cas9所特有的限制。这可能扩大该系统可靶向的DNA位点数量。
科学家们已经证明，VIPR可以被重新编程，使其与选定的DNA片段结合并抑制基因的工作。
VIPR目前还不是用于编辑人类基因组的新现成CRISPR类似物。在已发表的实验中，该系统首先识别DNA并调节基因活性；其在完整编辑、表观遗传干预或治疗方面的能力仍有待验证。
尽管如此，这一发现改变了人们对现代生物学最重要工具之一起源的看法。
CRISPR原来并不是故事的开端，而是其较晚的篇章之一。在它背后发现了一种更古老的分子架构——它不是由人类创造的，也许甚至不是由细菌创造的，而是由数十亿年前就已经学会识别其对手遗传序列的病毒创造的。
当我们更深入地审视进化时，我们发现的并不是大自然原始的草稿，而是我们才刚刚开始理解其工作原理的技术。
