CRISPR 细胞基因编辑
体外细胞编辑质粒 / 慢病毒 / 腺病毒多系统递送,覆盖敲除、敲入、点突变与 dCas9 调控,适配从常规细胞系到难转染体系的全场景编辑需求。
- 覆盖编辑敲除 / 敲入 / 点突变 / dCas9
- 递送系统质粒 · 慢病毒 · 腺病毒
- 参考周期约 2–4 周
关注我们
扫码关注我们
了解更多信息
CRISPR/Cas9 源于细菌的适应性免疫系统,被工程化为「一条引导 RNA(sgRNA)+ 一个核酸酶(Cas9)」的二元系统,可在活细胞中精准定位并编辑目标基因。该技术于 2020 年获诺贝尔化学奖,已成为基础研究、基因治疗与细胞治疗的核心工具。
简单讲,它就像一把「可编程的基因剪刀」:sgRNA 负责找位置,Cas9 负责剪断 DNA,之后的改写交给细胞自己完成。
约 20 nt 间隔序列与目标 DNA 互补,像「导航」一样把 Cas9 带到基因组特定位点。
Cas9 在 PAM 上游识别并切断 DNA 双链,制造双链断裂(DSB),打开「编辑窗口」。
经易错的 NHEJ 引入 indel 实现敲除;或借供体模板经 HDR 精准插入实现敲入。
sgRNA 由两部分组成
关于 PAM
PAM(原间隔序列邻近基序)是 Cas9 能否下刀的「开关」:没有它,即便 sgRNA 把 Cas9 带到了靶点,也切不动。
生物自身基因组里缺少这类 PAM,会被当作「外来序列」,所以 PAM 也帮 Cas9 区分敌我。
DNA 双链断裂后,细胞主要启动两条修复通路,修复路径的选择决定了最终的编辑结果:
由 Ku70/80 与 DNA 连接酶 IV 介导,速度快但易出错,修复时常引入小的插入或缺失(indel)。当 indel 造成移码时即实现基因敲除(KO)。NHEJ 在细胞周期各阶段均可发生,适用范围广。
需要一段带同源臂的供体模板(donor),在 RAD51 等因子协助下将外源序列精准整合,实现基因敲入(KI)、标签/报告基因融合或单碱基点突变。HDR 主要活跃于 S/G2 期,效率通常低于 NHEJ,且对供体设计敏感。
传统 CRISPR/Cas9 依赖双链断裂,不可避免地带来随机 indel 与脱靶风险。两类「无 DSB」技术在此基础上演进,与现代工具共同构成编辑工具箱:
直接切割双链,借 NHEJ / HDR 实现敲除或敲入。工具成熟、适用最广,但伴随随机 indel 与脱靶。
失活 Cas9 / 切口酶融合脱氨酶,直接催化单碱基转换——CBE 实现 C→T、ABE 实现 A→G。脱靶更低,但限于特定碱基与编辑窗口。
Cas9 切口酶 + 逆转录酶 + pegRNA,可在基因组上直接「搜索-替换」,支持 12 种碱基转换及小片段插入/缺失,无需供体模板。
| 对比维度 | ZFN / TALEN | CRISPR/Cas9 |
|---|---|---|
| 靶点重定向 | 需为每个靶点重新构建蛋白模块 | 仅需更换约 20 nt 的 sgRNA |
| 设计周期与成本 | 高 | 低 |
| 多重编辑 | 困难 | 容易(多条 sgRNA 串联) |
| 工具成熟度 | 较早,已有临床获批案例 | 近年爆发,工具链最丰富 |
| 脱靶风险 | 存在 | 存在,但可通过预测与优化显著降低 |
无论设计多精准,编辑系统都必须被送进目标细胞才能发挥作用。不同递送载体在整合特性、表达时长与适用对象上差异显著,下面逐一拆解并横向对比。
| 对比项 | 质粒 Plasmid | 慢病毒 Lentivirus | 腺病毒 Adenovirus | AAV 腺相关病毒 |
|---|---|---|---|---|
| 简介 | 通过转染进入细胞,不整合、瞬时表达(约 3–7 天),成本低,适合易转染细胞系 | 随机整合基因组、可稳定长期表达,适用范围广,适合大部分细胞的感染 | 不整合、感染效率高、瞬时高表达,适合难干染细胞,但高 MOI 下毒性与免疫原性较明显 | 免疫原性低、不整合、可长期表达,血清型决定组织嗜性(AAV9偏好心脏、AAV8 偏好肝脏),但包装容量有限 |
| 是否整合 | 不整合 | 随机整合、稳定表达 | 不整合 | 不整合(游离或少量整合) |
| 表达时长 | 3–7 天 | 稳定(可长期) | 体外约 1 周 | 组织内可达半年以上 |
| 标准滴度 | — | 10⁸–10⁹ TU/mL | 10¹¹-10¹² PFU/mL | ≥10¹² vg/mL |
| 克隆容量 | 5–8 kb | ≤4 kb | 高达 7 kb | 约 4.7 kb |
| 主要局限 | 难转染细胞效率低 | 随机整合、长期脱靶风险 | 高 MOI 毒性、免疫原性 | 包装容量有限 |
汉恒生物 CRISPR/Cas9 服务分为三大类,覆盖从体外细胞操作到动物在体编辑的完整需求。点击「详情」即可跳转对应产品详情页,了解实验流程、交付物与周期等完整信息。
质粒 / 慢病毒 / 腺病毒多系统递送,覆盖敲除、敲入、点突变与 dCas9 调控,适配从常规细胞系到难转染体系的全场景编辑需求。
SaCas9 + sgRNA 经 AAV 单载体 all-in-one 递送,直达组织与器官,专注动物在体基因编辑与表型验证。
CRISPR/Cas9 已渗透基础研究与转化的多个环节,以下为汉恒客户最典型的应用方向。
十年基因载体研发积累,病毒包装平台与 CRISPR 平台深度协同,从工具到交付全程可控。
汉恒以病毒载体为核心,将「递送 + 编辑 + 质控」打通为一条可控的产业链,让您只需对接一个技术团队即可完成从设计到验证的全流程。
质粒 / 慢病毒 / 腺病毒 / AAV 按需选型,覆盖易转染细胞至原代、干细胞、iPSC 等难转染体系。
KO / KI / 点突变 / dCas9 调控均可用多系统递送,一站式配齐编辑工具。
NHEJ / HDR / CRISPaint / 碱基编辑 / 先导编辑按需匹配,兼顾效率与脱靶控制。
滴度、测序 / 酶切鉴定、内毒素 / 无菌(病毒)等质控与 CoA 质量报告随交付提供。
难转染 / 原代 / 悬浮细胞靠病毒产品覆盖,易转染系用质粒降本提速。
提供 sgRNA 设计、转染 / 感染条件建议、MOI 参考与编辑效率、脱靶验证方法指导。
联系我们
返回顶部