Les bactéries subissent les attaques permanentes de bactériophages ou phages. En retour, elles ont développé une impressionnante diversité de systèmes immunitaires pour résister à ces infections. Les CRISPR sont le système immunitaire adaptatif des procaryotes. Ils sont capables de mémoriser les infections passées en capturant des fragments d'ADN de phage puis d'utiliser cette mémoire pour détruire les séquences homologues grâce à l'action de nucléases (Cas) guidées par des petits ARN. Ces nucléases programmables sont au cœur de nombreuses applications technologiques, y compris pour la modification des génomes et le contrôle de l'expression génétique.
 

Guider les nucléases Cas pour couper le chromosome tue les bactéries de manière efficace. Cette propriété est utilisée pour développer des antibactériens spécifiques capables de cibler les gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques.

Une autre application fascinante des systèmes CRISPR est l’utilisation du mutant catalytique de la protéine Cas9, connu sous le nom de dCas9. Cette protéine guidée par un petit ARN est capable de s’attacher à une séquence d’ADN cible sans la cliver et peu ainsi bloquer l’expression de gènes cibles de manière très efficace. Les mécanismes permettant de contrôler ainsi l’expression génétique de manière très fine sont étudiés et des méthodes permettant la réalisation de cribles à haut débits sont développés pour l’étude des génomes.