CRISPR 的歷史，似乎比我們所想的開始得早得多。加州大學柏克萊分校與創新基因體學研究所的研究人員在噬菌體中發現了一套古老的分子系統 VIPR——Viral Interference Programmable Repeat（病毒干擾可程式化重複序列），它可能在最早的 CRISPR-Cas 系統出現之前就已存在。
兩篇相關論文於 2026 年 17 月發表於期刊 Science。演化分析顯示，VIPR 蛋白與 CRISPR 最古老的組成部分有親緣關係，且可能更接近其演化源頭。這支持了一個不尋常的假設：後來催生細菌免疫系統 CRISPR 的某些機制，最初可能是病毒彼此爭鬥時所用的武器。
帶有間隔的遺傳密碼
VIPR 最不尋常的特點，在於它辨識 DNA 的方式。
一般的 RNA 引導系統會將引導 RNA 與標的序列幾乎不間斷地配對。VIPR 的運作方式不同：它的 RNA 辨識 DNA 時 並非以連續的 序列，而是隔著規律的間隔來進行。
實際上，在辨識標的時，這套系統可以忽略 DNA 中每第三個位置。而密碼子的第三個字母往往正是變異性最高的，在許多情況下即使突變也不會改變胺基酸。
這就形成了一種特殊的分子濾網：VIPR 關注序列中較為穩定的部分，而略過那些較容易改變的位置。這可能使病毒更難透過突變來逃避免辨識。
還有一處古怪之處。VIPR 與 DNA 雙螺旋互動的方式，和習以為常的 CRISPR 系統完全不同。結構研究顯示，這個複合體會在 DNA 周圍形成一種不尋常的構造，其中有 RNA 與 DNA 參與——可說是一種分子層級的三股螺旋。
遠早於 CRISPR 的病毒互動
對 VIPR 天然標的的分析顯示，帶有這套系統的噬菌體，往往會把它指向其他感染相同宿主的噬菌體。
也就是說，VIPR 最初很可能是古老分子互動中「病毒對抗病毒」的一部分。
作者推測，後來細菌可能借用了這類系統的組成部分，把它們變成自身防禦病毒的手段。早期的 CRISPR-Cas 系統，可能正是從這種古老的分子武器交流中逐漸誕生。
這究竟發生在多麼久遠以前，無法直接判定。研究人員把這些機制的起源連結到細胞生命演化的極早期階段——甚至可能在現代生物的最後共同祖先出現之前。因此，這確實可能涉及數十億年前發生的事件，但 VIPR 的確切年代目前仍只是假設。
基因工程的新工具？
VIPR 引人注目之處，不僅在於它是一項演化上的發現。
它的蛋白質組件非常緊湊，而且該系統辨識標靶時不需要鄰近的 PAM 序列——這是例如 Cas9 所具有的限制。這可能擴大了該系統所能標定的 DNA 位點數量。
科學家已經證明，VIPR 可以被重新程式化，使其與選定的 DNA 片段結合並抑制基因的運作。
VIPR 目前還不是可用於編輯人類基因體的新型現成 CRISPR 替代品。在已發表的實驗中，該系統首先是辨識 DNA 並調控基因活性；其用於完整編輯、表觀遺傳干預或治療的可能性仍有待驗證。
儘管如此，這項發現仍改變了人們對現代生物學最重要工具之一起源的看法。
CRISPR 原來並非故事的開端，而是其中較晚的一章。在它背後發現了更古老的分子架構——它不是由人類、甚至可能不是由細菌所創造，而是由數十億年前就已學會辨識其對手基因序列的病毒所創造。
當我們更深入地探究演化，我們發現的並不是大自然原始的草稿，而是我們才剛開始理解其運作原理的技術。
