在CRISPR/Cas体系中向导RNA的构象特异性具有重要的桥梁作用。一方面，具有特定二级结构的向导RNA需要与Cas蛋白结合，来形成稳定的RNP复合物。另一方面，向导RNA中的Spacer区需要与目标DNA序列进行互补配对，诱导具有切割活性的Cas蛋白对目标序列进行切割。然而在向导RNA与目标DNA序列不完全匹配的情况下，如DNA序列与向导RNA发生单碱基错配或PAM远端的多碱基错配，CRISPR/Cas系统仍然能够识别并切割目标序列，从而造成了脱靶效应。因此对CRISPR/Cas系统功能进行高时空分辨率的精确控制，有利于减少脱靶效应，提高其特异性和作为研究/治疗应用的强大工具的潜力。

为了提高向导RNA的稳定性，目前传统的办法是对其进行多位点的修饰，因此其合成效率大大降低。近日，中国科学院化学研究所的程靓研究员、汪铭研究员、北京大学的汤新景教授和中国农业大学的侯健教授合作，发展了新型的环形向导RNA分子，在显著提高其稳定性的同时，通过在偶联部位引入光响应性基团，将其改造成为具有刺激响应性的基因编辑工具，为研究特定时期的基因表达以及特定部位的基因治疗提供了重要的理论基础和实验依据。

作者用光响应基团NPBY的炔衍生物对向导RNA中的两个核苷2’-OH进行修饰，利用点击化学的方法实现了向导RNA中任意位点的环化。实验结果表明，环化向导RNA对核糖核酸酶表现出较高的稳定性，但在光照条件下，30秒内便可释放出线性的向导RNA，同时迅速恢复其引导CRISPR/Cas9、CRISPR/Cpf1的切割功能。这一调控机制与环形RNA的大小和修饰位点没有明显关联，是一个可以适用于绝大多数RNA的修饰策略。作者对细胞内的GFP蛋白表达和细胞内源性的血管内皮生长因子VEGFA基因进行了实验，均实现了高效的光控基因开关功能。

最后，作者在小鼠受精卵发育过程中对功能性基因肌肉生长抑制素MSTN的表达进行了编辑调控。实验表明，独特的领带型环状RNA能够完全掩蔽其切割功能；但在90秒光照后，能够以快速地对MSTN基因片段进行精准切割，从而为在哺乳动物胚胎中对功能基因进行时空分辨率的编辑提供了一种新型的化学生物学工具。