定制策略 CRIPSR 和 ES,如何选择?

2018-04-16 08:36 来源:丁香园 作者:
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定制策略 CRIPSR 和 ES,如何选择?

上周我们介绍了 CRIPSR/Cas9 和 ES 细胞打靶这两大基因编辑技术的原理与构建过程。

今天我们就接着这个话题,告诉你如何在这两种策略中进行选择。

首先我们来分析一下 ES 细胞打靶和 CRIPSR/Cas9 的技术特点,从中我们也许就能找到一些答案。

ES 细胞打靶技术的核心就是对 ES 细胞的打靶操作。从同源重组载体的构建、到 ES 细胞的打靶及阳性克隆筛选、再到 ES 细胞的囊胚注射获得嵌合小鼠,这个过程大约需要 4-6 个月时间。而 CRISPR/Cas9 技术抛开了这部分工作,直接移植注射后的小鼠受精卵获得 F0 代,大约只需要 1 个月左右,研发费用也就节省了不少。

另一方面,通过 ES 细胞打靶技术获得的基因修饰小鼠,其遗传背景来自于我们选择的 ES 细胞,而成熟的、可用于基因打靶的 ES 细胞系通常只有有限的几种品系来源:C57BL/6N、C57BL/6J、129S3 以及 C57 与 129 的杂交 F1 系。如果需要其它背景,则需要通过与目的品系野生型小鼠回交的方式获得,回交代数在 10 代以上。而 CRISPR/Cas9 技术打破了小鼠品系的限制,可以实现在不同品系、甚至免疫缺陷品系上的遗传修饰,比如:BALB/c、FVB、Nod、Nod-scid 等等。

CRISRP/Cas9 技术是短片段 RNA 介导的靶向基因修饰。脱靶一直是该技术应用过程中很让人纠结的问题。随着这项技术的不断发展与优化,改良后的 Cas9 蛋白在精确性上的性能已大大改善。当然,目前我们仍无法阻止脱靶的发生,但有一些方法可以一定程度上减少脱靶的可能或排除脱靶带来的影响。比如:

  • 在设计 guideRNA 时,可以利用脱靶预测的公共资源来筛选高特异性 guideRNA;

  • 在获得基因敲除小鼠模型后,可以通过与野生型小鼠交配,不断地稀释脱靶效应;

  • 或针对软件预测的潜在脱靶位点进行测序分析验证;

  • 还可以针对同一种基因敲除小鼠模型设计不同靶点的 guideRNA,获得多个 line,若表型相一致,那么可以推论该表型由指定基因敲除造成,而非脱靶效应。

下面小编为你归纳比较一下这两种技术吧:

那么,针对不同类型的基因修饰小鼠模型,我们又该如何选择呢?

看了下面这张表格,你心里大概就有谱啦~

最后,小编想说的是:

其实,技术策略并没有绝对的好与劣。适合的才是最好的!

文章来源南模生物,更多技术资料详见:http://c.biomart.cn/modelorg/animal

编辑: 高薇

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