2017年6月29日《Cell》杂志报道，康奈尔大学和哈佛医学院的科学家们从原子分辨率显微镜图像中观察到了细菌利用I型CRISPR系统将外源DNA剪断和插入额外DNA序列的过程，为改善生物医学CRISPR操作的效率和准确性，提供了结构数据支持。

    研究目标是利用低温电子显微镜捕捉I型CRISPR系统作用过程结构快照，制作细菌这些过程的高清视频。这次研究的焦点是Type I-E的CRISPR相关防御类型。研究者制备了不同免疫反应阶段的嗜热放线菌样品，进行冷冻处理，然后分别拍摄高清快照。

    I型CRISPR系统通过crRNA和Cas3来实现dsDNA定位和降解。实验捕获了Type I-E CRISPR作用过程两张快照，第一张dsDNA在种子序列区域解开11bp以侦测序列互补性，第二张dsDNA进一步展开形成一个完整的R环。这些结构为招募Cas3提供了时间和空间。在开始阶段，PAM识别使DNA严重弯曲，DNA展开形成种子气泡。接着，完整的R环形成触发Cascade的构象变化，与Cas3结合。非目标DNA链也产生同样的隆起，使Cas3进行切割。这样的负检查点和正检查点的组合确保了I型CRISPR-Cas系统的严格而有效的降解。

    该研究为I型CRISPR系统的结构认识和作用细节提供了视觉证据，为改善生物医学CRISPR操作的效率和准确性，特别是CRISPR的意外脱靶效应，提供了结构数据支持。目前，Type I CRISPR作为精密基因编辑工具的能力依然有限，但未来它很可能成为一种对抗耐药细菌的理想工具。