基因編輯技術

基因編輯技術有哪些?CRISPR/Cas9基因編輯技術有哪些优势?什么叫ES細胞打靶(ESC打靶)?

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爲了使我們的客戶獲得理想的動物模型,符合他們從基礎科研到藥物研發的研究需求,凯时登录平台生物始终专注于模式生物的基因編輯与模型研发,拥有专业的项目设计团队与人工智能自动化分析系统SmartEddi,以及经验丰富、受过严格专业培训的实验技术队伍,自2000年以来建立了稳定而高效的基因工程动物研发服务平台,致力于提供最高标准的基因修饰动物模型解决方案。



我們使用以下三種基因修飾技術構建基因工程動物模型:

三種基因修飾技術的比較

核心技術類型
技術要點 周期 技術應用 優缺點
CRISPR/Cas9技術 Cas9 核酸酶剪切特定靶点 6–9 个月 基因敲除、條件性基因敲除、基因定点插入、點突變、基因人源化 技术周期短、效率高;有潜在脱靶风险,但风险可控(选择合适的sgRNA ? 可有效降低脱靶风险;通过测序可确定是否脱靶;传代可去除脱靶位点)
ESC 打靶 同源重組對靶基因進行修飾 9–12 个月 基因敲除、條件性基因敲除、基因定点插入、點突變、基因人源化 技術成熟、效果穩定、無脫靶,可實現大片段重組;實驗周期較長

Piggybac轉基因技术

轉座酶將片段整合到基因組 3–6 个月 基因過表達 單拷貝插入,表達陽性率高;多位點插入,後續實驗需建系



關于三種基因修飾技術的詳細介紹,請見下文,以小鼠爲例。



ES細胞打靶

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在小鼠ES細胞中,利用同源重組原理(也就是核苷酸序列在兩個相似或相同的DNA分子之間交換的基因重組),獲得帶有研究者預先設計的遺傳修飾的中靶ES細胞。經過遺傳修飾的ES細胞仍然保持分化的全能性,可以發育爲嵌合體動物的生殖細胞,使得經過修飾的遺傳信息經生殖系遺傳,最終獲得基因修飾小鼠模型。發展至今,仍是最爲經典、可靠的小鼠基因修飾或編輯技術。


目前凯时登录平台生物可提供3種遺傳背景的小鼠ES細胞:C57BL/6,129/S6,B6;129。

可用于獲得以下類型小鼠模型:

  • 基因敲除

  • 條件性基因敲除

  • KO first

  • 基因敲入

  • 點突變

  • 条件性點突變

  • 定点基因過表達

  • 人源化


凯时登录平台生物会对每个项目进行分析与评估,综合时间与风险因素从而选用最合适的技术(ES細胞打靶或CRISPR基因編輯)。


聯系我們,与凯时登录平台生物的技术顾问讨论如何应用ES細胞打靶技术获得您的动物模型吧!


利用ES細胞打靶技术获得小鼠模型的一般流程

  1. 設計並構建同源重組載體

  2. 將同源重組載體轉入小鼠ES細胞中

  3. 篩選並驗證中靶的陽性ES細胞克隆

  4. 將陽性ES細胞注射到小鼠囊胚腔中

  5. 將注射後的小鼠囊胚移植到假孕母鼠子宮內

  6. 獲得並篩選驗證陽性嵌合體小鼠F0

  7. 陽性F0通過與野生型小鼠或FLP小鼠交配獲得F1代雜合子小鼠




CRISPR基因編輯

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CRISPR / Cas9核酸酶系统需要两个组分:用于切割靶序列的Cas酶和与20个碱基对(bp)的靶序列结合指导RNA(sgRNA)。利用靶点特异性的sgRNA 指导 Cas9 核酸酶在基因组上的特定靶点进行DNA双链剪切。通过非同源末端连接(NHEJ)可导致移码突变,实现基因敲除(KO) ;通过同源重组修复(HR)可将外源片段整合到基因组指定位点(KI)。


CRISPR基因編輯技術的优势

  • 與傳統的基因打靶方法相比,大大縮短了研發周期。

  • 打破对小鼠遗传品系的限制,实现不同遗传背景或在已有基因修饰小鼠模型基础上的基因編輯。

  • 降低基因敲除、敲入小鼠模型的定制成本。


凯时登录平台生物使用最新的CRISPR / Cas9基因編輯技術为您定制属于您的基因工程小鼠模型。

我们会对每个项目进行分析与评估,综合时间与风险因素从而选用最合适的技术(CRISPR基因編輯或ES細胞打靶)。


聯系我們,与凯时登录平台生物的技术顾问讨论如何应用CRISPR技术获得您的动物模型吧!


利用CRISPR基因編輯技術获得小鼠模型的一般流程

  1. 選擇靶位點並設計sgRNA,設計同源重組載體(可選)

  2. 制备sgRNA和Cas9 mRNA,构建同源重组载体(可选)

  3. 將sgRNA和Cas9mRNA(以及同源重組載體(可選))注入小鼠受精卵中

  4. 注射後的受精卵移植到假孕母鼠輸卵管

  5. 獲得並篩選驗證陽性F0代小鼠

  6. 陽性F0通過與野生型小鼠交配獲得F1代雜合子小鼠



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轉基因技术

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通过原核显微注射,将设计好的基因(或多基因)注射并随机整合到小鼠基因组中,获得随机插入的轉基因小鼠。也可以利用高效转座子piggyBac系统,更高效地获得轉基因小鼠模型。


聯系我們,与凯时登录平台生物的技术顾问讨论如何获得您的轉基因动物模型吧!


获得随机轉基因小鼠模型的一般流程

  1. 设计并构建轉基因质粒

  2. 将线性化的轉基因质粒片段注射到小鼠受精卵中

  3. 注射後的受精卵移植到假孕母鼠輸卵管

  4. 獲得並篩選驗證陽性F0代小鼠


利用高效转座子系统获得轉基因小鼠模型的一般流程

  1. 設計並構建piggyBac轉座子質粒

  2. 將轉座子質粒與piggyBac轉座酶共同注射到小鼠受精卵中

  3. 注射後的受精卵移植到假孕母鼠輸卵管

  4. 獲得並篩選驗證陽性F0代小鼠


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