Genetic analysis is crucial to the understanding, exploitation, and control of microorganisms. The advent of CRISPR‐Cas‐based genome‐editing techniques, particularly those mediated by the single‐effector (Cas9 and Cas12a) class 2 CRISPR‐Cas systems, has revolutionized the genetics in model eukaryotic organisms. However, their applications in prokaryotes are rather limited, largely owing to the exceptional diversity of DNA homeostasis in microorganisms and severe cytotoxicity of overexpressing these nuclease proteins in certain genotypes. Remarkably, CRISPR‐Cas systems belonging to different classes and types are continuously identified in prokaryotic genomes and serve as a deep reservoir for expansion of the CRISPR‐based genetic toolkits. ~90% of the CRISPR‐Cas systems identified so far belong to the class 1 system which hinges on multi‐protein effector complexes for DNA interference. Harnessing these widespread native CRISPR‐Cas systems for ‘built‐in’ genome editing represents an emerging and powerful genetic tool in prokaryotes, especially in the genetically recalcitrant non‐model species and strains. In this progress review, we introduce the general workflow of this emerging editing platform and summarize its establishment in a growing number of prokaryotes by harnessing the most widespread, diverse type I CRISPR‐Cas systems present in their genomes. We also discuss the various factors affecting the success and efficiency of this editing platform and the corresponding solutions.

中文翻译：

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利用I型CRISPR‐Cas系统进行原核生物的基因组编辑

遗传分析对于理解，开发和控制微生物至关重要。基于CRISPR-Cas的基因组编辑技术的出现，特别是由单效应子（Cas9和Cas12a）2类CRISPR-Cas系统介导的技术，彻底改变了模型真核生物的遗传学。但是，它们在原核生物中的应用受到很大限制，这主要是由于微生物中DNA稳态的异常多样性以及在某些基因型中过表达这些核酸酶蛋白的严重细胞毒性。值得注意的是，属于不同类别和类型的CRISPR‐Cas系统在原核生物基因组中不断得到鉴定，并为基于CRISPR的遗传工具包的扩展提供了深层库。到目前为止，约90％的CRISPR‐Cas系统属于1类系统，该系统依赖于多蛋白效应物复合物进行DNA干扰。利用这些广泛的本地CRISPR-Cas系统进行``内置''基因组编辑，代表了原核生物中一种新兴而强大的遗传工具，特别是在遗传顽固的非模型物种和菌株中。在本进展审查中，我们介绍了此新兴编辑平台的一般工作流程，并通过利用其基因组中存在的最广泛，种类繁多的I型CRISPR-Cas系统，总结了它在越来越多的原核生物中的建立。我们还将讨论影响此编辑平台的成功和效率的各种因素以及相应的解决方案。利用这些广泛的本地CRISPR-Cas系统进行``内置''基因组编辑，代表了原核生物中一种新兴而强大的遗传工具，特别是在遗传顽固的非模型物种和菌株中。在本进展评估中，我们介绍了此新兴编辑平台的一般工作流程，并通过利用其基因组中存在的最广泛，种类繁多的I型CRISPR-Cas系统，总结了它在越来越多的原核生物中的建立。我们还将讨论影响此编辑平台的成功和效率的各种因素以及相应的解决方案。利用这些广泛的本地CRISPR-Cas系统进行``内置''基因组编辑，代表了原核生物中一种新兴而强大的遗传工具，特别是在遗传顽固的非模型物种和菌株中。在本进展评估中，我们介绍了此新兴编辑平台的一般工作流程，并通过利用其基因组中存在的最广泛，种类繁多的I型CRISPR-Cas系统，总结了它在越来越多的原核生物中的建立。我们还将讨论影响此编辑平台的成功和效率的各种因素以及相应的解决方案。我们介绍了这个新兴编辑平台的一般工作流程，并通过利用其基因组中存在的最广泛，种类繁多的I型CRISPR-Cas系统，总结了它在越来越多的原核生物中的建立。我们还将讨论影响此编辑平台的成功和效率的各种因素以及相应的解决方案。我们介绍了这个新兴编辑平台的一般工作流程，并通过利用其基因组中存在的最广泛，种类繁多的I型CRISPR-Cas系统，总结了它在越来越多的原核生物中的建立。我们还将讨论影响此编辑平台的成功和效率的各种因素以及相应的解决方案。