在過去的幾十年中,科學(xué)家們對基因編輯和基因修復(fù)技術(shù)進行了大量的研究與實驗。這些技術(shù)的發(fā)展為人類帶來了巨大的進步,使得我們能夠更好地理解基因組的功能和調(diào)控,以及開發(fā)新的醫(yī)學(xué)研究方法。而其中一項成為重要和引人關(guān)注的技術(shù)就是CRISPR-Cas9。
CRISPR-Cas9是一種革命性的基因編輯工具,能夠通過精準地剪切DNA序列來實現(xiàn)基因編輯和修復(fù)。CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) 是一種存在于細菌和古菌中的天然防御機制,用于識別和摧毀入侵者的DNA。Cas9 (CRISPR associated protein 9) 是CRISPR 系統(tǒng)中的核酸酶,負責剪切DNA。結(jié)合CRISPR和Cas9,科學(xué)家們成功地將這一機制應(yīng)用于基因編輯和修復(fù)領(lǐng)域。
CRISPR-Cas9技術(shù)的工作原理非常簡單??茖W(xué)家們開始設(shè)計并合成一小段RNA引導(dǎo)序列,該序列能夠與目標基因的特定序列配對。然后,將這段 RNA引導(dǎo)序列與Cas9蛋白結(jié)合,形成可以識別和剪切DNA的復(fù)合物。一旦復(fù)合物與目標 DNA配對,Cas9蛋白就會剪切目標基因的DNA鏈,從而引發(fā)一系列的修復(fù)過程。
CRISPR-Cas9技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣泛。它可以用于研究基因功能和調(diào)控機制。通過定點編輯 DNA 序列,科學(xué)家們可以觀察和分析基因在細胞或生物體中的功能變化。這種精確操縱基因的能力,使得科學(xué)家們能夠更好地理解生物體的發(fā)育、疾患發(fā)生機制以及藥物開發(fā)。
除了研究應(yīng)用外,CRISPR-Cas9還具有潛力在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域進行基因改良??茖W(xué)家們利用CRISPR-Cas9技術(shù),可以快速、精確地在作物基因組中引入有益特質(zhì),如提高產(chǎn)量、抗蟲和抗逆性。這種基因編輯的方法,相較于傳統(tǒng)基因改良,具有更高的效率和更短的時間。
實驗案例:
在一項實驗中,科學(xué)家們使用CRISPR-Cas9技術(shù)成功地修復(fù)了人類β-地中海貧血病變體。他們通過剪切和修復(fù)患者的異?;?,在細胞中實現(xiàn)了基因修復(fù)。此次實驗的成功證明了 CRISPR-Cas9技術(shù)在基因醫(yī)學(xué)研究中的潛力,開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域新高
然而,盡管CRISPR-Cas9技術(shù)具有巨大的潛力和許多應(yīng)用前景,但它也面臨一些挑戰(zhàn)。但是挑戰(zhàn)之一是確保編輯的準確性和安全性,以避免不可預(yù)見的副作用和后果。此外,倫理和法律問題也需要認真考慮和解決,以確保技術(shù)的適當應(yīng)用。
Cas9基因編輯- 基因定點敲入技術(shù)服務(wù)
超過百個成功敲入KI案例,蘇州阿爾法生物攜手海星生物一站式解決細胞基因功能研究純合/雜合敲入細胞系。
Cas9-Cell line Knock-In service(Cas9-CKI)基因定點敲入細胞系是Cas9X技術(shù)團隊針對實驗室常用的各種細胞系,研究并確立針對不同的細胞的外源基因或者片段高效敲入(Knock-in, KI)的技術(shù)操作規(guī)程,主要目的就是:解決KI效率低下和KI片段長度限制的問題。
我們還能為您提供:
基因敲除細胞系服務(wù)
基因點突變細胞系服務(wù)
基因定點敲入細胞系服務(wù)
微生物基因編輯服務(wù)
基因敲除Cell Pool服務(wù)
案例分析
基因敲入項目名稱
構(gòu)建eGFP基因敲入的人膠質(zhì)瘤細胞細胞
實驗設(shè)計
種屬:Human; 基因名稱:PRNP
gRNA位點:ATCTTCCTGATAGTGGGATGAGG
Donor載體:5'arm-eGFP-3'arm
基因敲入技術(shù)原理圖
細胞信息
種屬:Human; 細胞名稱:人膠質(zhì)瘤細胞U251
培養(yǎng)基:DMEM,10%FBS
細胞檢測
無菌檢測:合格; 支原體檢測:合格
細胞克隆形成率檢測:細胞增殖能力較好,克隆形成率較好。
細胞基因型檢測:針對gRNA打靶位置及其附近基因組序列進行測序。測序結(jié)果與理論序列一致。
細胞轉(zhuǎn)導(dǎo)
電轉(zhuǎn)參數(shù):1005V,35ms,2次; 電轉(zhuǎn)體系:10 uL
PCR 篩選
篩選克隆數(shù)量:160; 陽性數(shù)量:10