CRISPR-Cas介导的防御过程分为几个主要步骤？
Montoliu教授指出CRISPR-Cas是一种非常古老的防御机制，其在细菌的原核世界中非常有效，而且在数十亿年前就已经开始这样工作了。当病毒感染细菌时，病毒将自己的基因组导入细菌体内，一旦产生基因组，基因组将会被消化，而其中的一些片段也将会被整合到细菌的基因组中。通过这种方式，细菌将获得抵抗相同病毒再次感染的能力。这是因为病毒基因组整合到细菌中的片段已经在转录，在这过程中，短的RNA分子在细菌体内不断循环。当细菌再次被同一病毒感染时，因为它们具有同一序列，病毒DNA将与这些短RNA相匹配并结合，最终被细菌消化。所以，它是一种在细菌分子水平上运行的非常有效的获得性的防御系统。这种“后天性”获得的防御，也会传递到后代的细菌中。
Concordet教授还谈到如果查阅细菌的基因组，可以了解其暴露于不同的病原体（噬菌体和质粒）的情况。仔细看这小部分居住在基因组的部分，它可提供了一个洞察该细菌菌株的历史。这种机制有许多应用。例如，在乳品工业中，为了生产奶酪或酸奶，必须生产大量的细菌，生产者不希望细菌被感染。利用该机制，生产者可有效地对其菌株进行疫苗接种，并选择使用对可能暴露病原体具有抵抗力的那些菌株。因此，CRISPR-Cas不仅在基因组编辑，在微生物学上同样也具有潜在的巨大影响。
除免疫作用外，CRISPR-Cas还参与哪些过程？
细菌中，CRISPR-Cas系统真正的生物学功能是专门针对病原体和外来DNA进行免疫和防御。在原核世界中很少会形成这样用于一个目的的机制。通常，这种机制将用于各种不同的目的。Montoliu教授在采访中介绍到，一些微生物研究表明，除了作为原核免疫基础机制之一，CRISPR-Cas系统也可调控基因的表达。显然，有些基因可以通过CRISPR-Cas进行调控，所以这种协同进化的免疫机制已经适应了调控基因。几个月前，有研究报道，有一种细菌具有该核酸酶的抑制剂。这种细菌产生抑制该Cas9核酸酶的产物，使它不会自动消化其自身的基因组。在这种特殊的细菌中，噬菌体已经插入到细菌基因组中，所以它能够存活下来。此外CRISPR-Cas还有其他方面的应用。据报道，已经发现有病毒从细菌中劫持了CRISPR-Cas系统，并且开发了自己的CRISPR-Cas系统，用于对抗细菌宿主的CRISPR-Cas免疫系统，这些机制作用始终在进化当中。
CRISPR-Cas在医学科学中有哪些应用？
Concordet教授指出，CRISPR-CAS在基础研究的主要应用是在进一步推进知识和基础科学进步，同时也有助于更好地了解疾病和基因致病的过程。这个最重要的应用已经在世界各地的多数实验室中进行，中国也做出了非常重要的贡献。在治疗和潜在的治疗方面，其有可能是修改基因和修正导致疾病的基因突变的重要手段。我们非常希望利用CRISPR-Cas进行基因组编辑，这将使我们能够修复一些疾病相关的突变。但在具体操作时也会遇到许多限制和挑战，如试剂的传递和任何影响整体效率和程度的临床因素。所有这些因素将被深入研究。我们希望基于CRISPR-Cas的基因治疗可以对一些疾病的治疗做出重要贡献。
Montoliu教授谈到，CRISPR-Cas在医学领域主要有两个潜在的应用。除基础研究这个根本外，CRISPR-Cas还可以以更加个性化的方式介入疾病中。我们可以根据特定患者发生的突变来模拟疾病，而不是像近三十多年来我们在遗传学上进行的，创造出一种疾病的细胞或动物模型，这很容易产生突变。目前已经可以完全重现特定疾病患者发生的突变。在医学上，有时说没有疾病，只有患者。将来我们不仅有可能重现一个遗传疾病的动物模型，还可以是一个给定的人类个体的动物模型。通过研究这些特定人类个体模型，我们将更好地了解疾病的起源过程进而有助于开发相应的治疗方法。同时希望这种技术将是基因治疗的重要手段。
但当其进入临床应用之前，我们需要解决与使用CRISPR-Cas技术相关的限制和存在的问题。CRISPR-Cas对于我们正在进行的研究应用是非常好的，但仍然不能按我们的意愿精确控制产生等位基因，当我们生产出所需的等位基因时，我们也将生产许多其他等位基因。在处理细胞或动物时这很容易控制，但当应用到人身上时，这要难得多，所以需要仔细谨慎然后再进行。
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