CRISPR-Cas系统是一类独特的获得性免疫机制,能使宿主抵御病毒、质粒等外来DNA的入侵,广泛存在于大多数的细菌和几乎所有的古细菌中。其作用机理分为三个阶段：首先是间区捕获阶段,宿主中保守的Cas1/2蛋白复合体特异性识别并捕获外源基因(病毒、质粒等)中含有原间区序列邻近基序的原间区序列到CRISPR序列中紧靠引导序列区的第一个重复序列的下游；其次是pre-crRNA成熟阶段,CRISPR从引导区转录成一段pre-crRNA序列,并被相关Cas蛋白复合体切割为成熟的crRNA,crRNA包含一段保守的重复序列和一个间区序列；最后,crRNA与Cas蛋白结合成为效应复合体通过互补配对识别入侵的核酸序列,诱导序列特异性的切割,从而阻止外源遗传物质的增殖扩散。近几年来,CRISPR-Cas系统的作用机理和应用方面得到突破性的进展。尽管如此,间区序列的捕获阶段仍存在很多疑问。为了找到答案,我们设计了如下方案,首先在大肠杆菌BL21 AI菌株构建了一个高效的间区序列捕获系统；然后通过PCR扩增插入间区序列的CRISPR区；最后结合高通量测序和数据分析,详细分析了所捕获的间区序列的规律,以及插入间区序列后对CRISPR下游序列的影响。这些研究得到的结果极大地促进了我们对大肠杆菌基因组中CRISPR-Cas系统捕获机理的了解。