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“我們一直沒(méi)什么辦法研究頂復(fù)門(mén)寄生蟲(chóng)所有基因的功能，”Whitehead研究所的Sebastian Lourido說(shuō)�！艾F(xiàn)在我們找到了一個(gè)好方法。這種方法可以研究寄生蟲(chóng)的各種問(wèn)題，從獲取營(yíng)養(yǎng)、應(yīng)答免疫壓力到遺傳學(xué)互作，是相關(guān)領(lǐng)域的一次重要飛躍。”

弓形蟲(chóng)（Toxoplasma gondii）是一種寄生在細(xì)胞內(nèi)的病原體，可以感染包括人在內(nèi)的幾乎所有的溫血?jiǎng)游�。弓形蟲(chóng)感染引起的肺部疾病對(duì)新生兒、兒童和存在免疫力低下人（AIDS、骨髓移植、器官移植等）特別危險(xiǎn)。感染了弓形蟲(chóng)的孕婦會(huì)將這種寄生蟲(chóng)傳給胎兒，可能導(dǎo)致流產(chǎn)或死產(chǎn)，影響孩子的大腦、眼睛和聽(tīng)力。

另一種頂復(fù)門(mén)寄生蟲(chóng)更令人頭疼，那就是惡性瘧原蟲(chóng)（Plasmodium falciparum）。根據(jù)世界衛(wèi)生組織WHO的統(tǒng)計(jì)，2015年有超過(guò)四十萬(wàn)人死于惡性瘧原蟲(chóng)引發(fā)的瘧疾。弓形蟲(chóng)與惡性瘧原蟲(chóng)親緣關(guān)系很近，可以作為研究惡性瘧原蟲(chóng)的模型。然而弓形蟲(chóng)研究發(fā)展得并不順利，因?yàn)槿藗儫o(wú)法快速有效地敲低基因。在頂復(fù)門(mén)寄生蟲(chóng)中RNA干擾（RNAi）沒(méi)什么活性，隨機(jī)誘變又難以解讀，遺傳雜交也難以實(shí)施。

此外，用CRISPR/Cas9進(jìn)行基因組編輯也并不容易，因?yàn)镃as9酶對(duì)弓形蟲(chóng)基因組毒性太大。CRISPR是規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）的縮寫(xiě)。CRISPR與內(nèi)切酶Cas9是一對(duì)好基友，細(xì)菌依靠它們組成的防御系統(tǒng)對(duì)抗外來(lái)侵略者。CRISPR/Cas9能夠在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標(biāo)并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。2012年研究者們利用這一特點(diǎn)，將CRISPR系統(tǒng)發(fā)展成了強(qiáng)大的基因組編輯工具。該系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單而且擴(kuò)展性強(qiáng)，很快便成為了生物學(xué)領(lǐng)域最耀眼的明星。

為了克服Cas9對(duì)弓形蟲(chóng)基因組的毒性，研究人員開(kāi)發(fā)了一種“誘餌”sgRNA。研究顯示，這種誘餌能夠有效降低Cas9的活性。研究人員用這種溫和版CRISPR/Cas9系統(tǒng)逐個(gè)破壞弓形蟲(chóng)的8,158個(gè)基因，進(jìn)而研究它們各自的功能。

他們通過(guò)這種方法鑒定了與寄生蟲(chóng)適應(yīng)人類細(xì)胞有關(guān)的二百個(gè)基因，這些基因是頂復(fù)門(mén)寄生蟲(chóng)所共有的。其中一個(gè)基因編碼的CLAMP蛋白，對(duì)寄生蟲(chóng)入侵宿主細(xì)胞有很大的影響。為了進(jìn)一步分析這個(gè)蛋白的作用，研究人員在惡性瘧原蟲(chóng)中敲低了這個(gè)蛋白。他們發(fā)現(xiàn)，缺乏功能性的CLAMP瘧原蟲(chóng)就無(wú)法在紅細(xì)胞中生長(zhǎng)。研究人員指出，雖然全基因組CRISPR/Cas9系統(tǒng)可以很好的作用于弓形蟲(chóng)，但這種策略并不適合惡性瘧原蟲(chóng)。正因如此，弓形蟲(chóng)將是研究瘧疾的重要模型。