概述

基因編輯是自 80 年代末發(fā)展起來(lái)的一種分子生物學(xué)技術(shù)。它是一種通過(guò)一定的途徑實(shí)現(xiàn)人為修改特定基因的技術(shù)。早期的基因編輯主要是利用 DNA 同源重組原理,通過(guò)設(shè)計(jì)同源片段替代靶基因片段,從而達(dá)到基因編輯的目的。目前應(yīng)用比較成功的基因敲除技術(shù)主要有:Zinc-finger、TALEN、CRISPR/Cas9。

CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas(CRISPR-Associated)是一種由 RNA 指導(dǎo)的 Cas 核酸酶對(duì)靶向基因進(jìn)行特定 DNA 修飾的技術(shù)。它是細(xì)菌和古生菌為了應(yīng)對(duì)噬菌體和外源質(zhì)粒的不斷攻擊而演化來(lái)的獲得性免疫防御機(jī)制。 CRISPR/Cas 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高效的基因敲除、敲入、替換及轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控。

然而,針對(duì)單個(gè)堿基突變的基因的修正,傳統(tǒng) CRISPR/Cas 系統(tǒng)的表現(xiàn)卻不盡如人意。由于DNA 雙鏈斷裂時(shí),細(xì)胞更傾向于利用非同源末端修復(fù)(HENJ)原理對(duì) DNA 進(jìn)行修復(fù),因而利用同源重組(HDR)進(jìn)行的單個(gè)堿基的替換過(guò)程往往十分低效。而單堿基編輯器(BE)系統(tǒng)的出現(xiàn)成功攻克了這一技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)了高效且安全的單個(gè)堿基的替換編輯。

BE4 單堿基編輯器是目前最先進(jìn)的可實(shí)現(xiàn)單個(gè)堿基精準(zhǔn)替換的基因編輯工具,編輯過(guò)程中不產(chǎn)生 DSB,僅需一個(gè) DNA 單鏈切口就能實(shí)現(xiàn)單堿基精準(zhǔn)編輯,可有效避免編輯過(guò)程中產(chǎn)生基因組損傷。

BE4 單堿基編輯器通過(guò)在傳統(tǒng) CRISPR-Cas9 系統(tǒng)中的 Cas9n(D10A)蛋白上融合胞嘧啶脫氨基酶 APOBEC1 及尿嘧啶糖基化酶抑制劑 UGI,可實(shí)現(xiàn)安全、高效、高特異性、高保真性的 C to T 的堿基替換編輯。

技術(shù)原理

CRISPR/Cas 系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)人工優(yōu)化的具有引導(dǎo)作用的單鏈 gRNA(Guide RNA)引導(dǎo)核酸酶 Cas 蛋白在與 gRNA 配對(duì)的靶位點(diǎn)處剪切雙鏈 DNA,引起 DNA 雙鏈斷裂(DSB),進(jìn)而利用生物體內(nèi)非同源末端修復(fù)機(jī)制(NHEJ)或同源重組機(jī)制(HDR)修復(fù) DNA,實(shí)現(xiàn)基因的敲除、敲入、替換及轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控。

BE4 系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)人工優(yōu)化的具有引導(dǎo)作用的單鏈 gRNA (Guide RNA)引導(dǎo)核酸酶 Cas 蛋白、胞嘧啶脫氨基酶 APOBEC1 及尿嘧啶糖基化酶抑制劑 UGI 的融合物到達(dá)并綁定在與 gRNA 配對(duì)的靶位點(diǎn)處,然后利用胞嘧啶脫氨基酶對(duì)靶位點(diǎn)出的胞嘧啶 C 進(jìn)行水解脫氨基作用,將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏?U,之后再通過(guò)細(xì)胞自身的 DNA 修復(fù)機(jī)制將編輯產(chǎn)生的尿嘧啶 U 進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為胸腺嘧啶 T,從而實(shí)現(xiàn) C to T 單堿基替換的過(guò)程。

產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 編輯過(guò)程不依賴 DSB 及 donor template,可有效減少編輯過(guò)程中產(chǎn)生的基因組損傷。
2. 極低的 Indel 引入率,可顯著降低基因失活幾率。
3. 高度窄縮的基因編輯活性窗口范圍,至多對(duì)兩個(gè)堿基進(jìn)行編輯。
4. 極低的脫靶率,可實(shí)現(xiàn)高度保真的基因編輯結(jié)果。5. 極高的產(chǎn)物純度,C to T 產(chǎn)物比率 > 80%。
5. 較高的編輯效率,C to T 堿基替換編輯效率高達(dá) 50%。

產(chǎn)品規(guī)格

服務(wù)說(shuō)明

1. 您須提供目的基因名稱、ID 號(hào)、序列信息,以便設(shè)計(jì)載體構(gòu)建方案;
2. 我們將為您提供經(jīng)單堿基編輯后的序列的測(cè)序結(jié)果驗(yàn)證。