一、 技术原理
基因编辑技术,以目前广泛应用的CRISPR/Cas系统为例,其核心原理是模拟细菌的适应性免疫系统,实现对特定基因位点的精准修改:
在微生物的世界里,CRISPR-Cas9 原本是细菌抵御病毒入侵的 “基因剪刀”。细菌通过将病毒 DNA 片段整合到自身 CRISPR 序列中,生成向导 RNA(sgRNA),引导 Cas9 核酸酶精准切割再次入侵的病毒基因组。这一机制被科学家慧眼识珠,发展成革命性的基因编辑技术 —— 仅需设计一条 20 个核苷酸的 sgRNA,就能将 Cas9 引导至人类基因组的任意靶点,实现 DNA 双链断裂(DSB),进而通过细胞自身的修复机制(非同源末端连接 NHEJ 或同源定向修复 HDR)完成基因敲除、插入或替换。
该系统的核心组件包括:
向导RNA(sgRNA):一段通过碱基互补配对原则,负责识别并结合目标DNA序列的RNA。
Cas核酸酶(如Cas9):在sgRNA的引导下,对目标DNA位点进行切割,造成DNA双链断裂(DSB)。
细胞在DNA双链断裂后,会启动自我修复机制,主要有两种途径:
非同源末端连接(NHEJ):一种容易出错的修复机制,通常在修复过程中引入随机的插入或缺失突变,从而实现基因敲除。
同源定向修复(HDR):当细胞中存在外源修复模板时,可利用该模板进行精确修复,从而实现基因敲入、点突变等精准编辑。
此外,随着技术的改进,能够在不造成DNA双链断裂的情况下实现精准的碱基替换,具有更高的安全性和精确性
二、 实验流程
基因编辑服务的核心流程包括四个关键阶段:
关键步骤说明:
靶点设计与载体构建
基于目标基因序列设计特异性sgRNA
构建包含编辑元件的载体
细胞转染与编辑导入
通过电转或化学转染将编辑系统导入细胞
初步筛选获得编辑细胞群体
单克隆筛选与细胞扩增
分离单细胞克隆
扩增培养获得纯化细胞系
基因型验证与质量检测
DNA测序验证编辑效率与准确性
功能检测确认编辑效果
以上实验流程为通用模板。实际方案会根据您的具体需求(如基因敲除、点突变等)和所用技术平台(如CRISPR/Cas9、先导编辑等)进行定制。
三、 基因编辑服务与产品目录
基因编辑(细胞) | ||
CRISPR文库筛选 | ||
基因编辑(细菌&真菌) | ||
大肠杆菌 CRISPR编辑 | 谷氨酸棒杆菌 CRISPR 编辑 | 定制细菌编辑 |
大肠杆菌 同源重组编辑 | 定制细菌编辑 | |
酿酒酵母 同源重组编辑 | 毕赤酵母 同源重组编辑 | 定制真菌编辑 |
辅助业务 | ||
质粒构建 | 病毒包装 | |