當(dāng)前位置:首頁 > 產(chǎn)品中心 > 實(shí)驗(yàn) > 細(xì)胞實(shí)驗(yàn) > 基因編輯陽性細(xì)胞篩選
簡要描述:基因編輯陽性細(xì)胞篩選是指在基因編輯實(shí)驗(yàn)(如CRISPR/Cas9)后,通過特定方法識(shí)別和分離出成功發(fā)生目標(biāo)基因修飾的細(xì)胞。常用的篩選方法包括抗生素篩選(如利用抗性基因標(biāo)記)、熒光蛋白標(biāo)記篩選、PCR或測(cè)序驗(yàn)證等。這一過程對(duì)于獲得純合或雜合突變細(xì)胞系、研究基因功能或進(jìn)行疾病模型構(gòu)建至關(guān)重要。
詳細(xì)介紹
陽性細(xì)胞篩選是基因編輯的核心環(huán)節(jié),其效率直接影響實(shí)驗(yàn)周期與成功率。
核心目標(biāo)
從混合細(xì)胞群中分離成功編輯的細(xì)胞(如基因敲除/KO、敲入/KI)。
排除野生型細(xì)胞干擾(未編輯細(xì)胞占比高時(shí),易導(dǎo)致假陰性)。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)
細(xì)胞損傷:長期篩選導(dǎo)致細(xì)胞老化(豬成纖維細(xì)胞傳代后增殖能力驟降)。
假陽性風(fēng)險(xiǎn):部分編輯未wan全破壞基因功能(如移碼突變未致功能喪失)。
通量瓶頸:傳統(tǒng)單克隆培養(yǎng)需22天以上,且陽性率不足20%。
利用修復(fù)機(jī)制觸發(fā)熒光/抗性標(biāo)記表達(dá),實(shí)現(xiàn)可視化和快速分選:
修復(fù)機(jī)制 | 報(bào)告系統(tǒng)設(shè)計(jì) | 篩選方法 | 優(yōu)勢(shì) | 案例 |
---|---|---|---|---|
NHEJ | 靶向破壞熒光蛋白終止子→恢復(fù)表達(dá) | FACS分選GFP?細(xì)胞 | 直觀高效,適用于KO | CRISPR-DIY載體 |
HDR | 同源重組插入抗性基因(如Puro?) | 抗生素壓力篩選 | 適合KI,成本低 | 碧云天CRISPR質(zhì)粒 |
SSA | 斷裂誘導(dǎo)單鏈退火修復(fù)→熒光蛋白重構(gòu) | 流式細(xì)胞術(shù) | 靈敏度高,脫靶率低 | 多重基因編輯驗(yàn)證 |
操作流程(以NHEJ-GFP系統(tǒng)為例):
構(gòu)建含GFP-TAA終止子的編輯載體(sgRNA靶向TAA區(qū)域)。
轉(zhuǎn)染細(xì)胞后,NHEJ修復(fù)破壞終止子→GFP表達(dá)。
72h后使用流式細(xì)胞儀(如iQue®)分選GFP?細(xì)胞。
突破性方案:僅需50個(gè)細(xì)胞即可完成基因型鑒定,縮短周期15天以上。
關(guān)鍵參數(shù):
細(xì)胞量:≥50個(gè)(20細(xì)胞組檢出率不足,P<0.01)。
酶切靈敏度:T7E1可檢測(cè)≥5%的編輯效率。
驗(yàn)證步驟:Sanger測(cè)序確認(rèn)突變類型(如插入/缺失)。
方法 | 原理 | 適用場景 | 局限 |
---|---|---|---|
T7E1酶切 | 錯(cuò)配切割產(chǎn)生異源雙鏈 | 初篩(低成本) | 靈敏度低(≥5%編輯率) |
Sanger測(cè)序 | 直接讀取序列變異 | 單克隆驗(yàn)證 | 通量低 |
高通量測(cè)序 | 深度覆蓋靶位點(diǎn)突變 | 多基因/脫靶分析 | 成本高 |
操作優(yōu)化:
混合克隆預(yù)篩:FA-PCR檢測(cè)群體編輯率,>30%時(shí)再分選單克隆。
雙驗(yàn)證策略:T7E1初篩陽性克隆 → Sanger測(cè)序確認(rèn)(避免假陽性)。
細(xì)胞類型 | 推薦方法 | 理由 |
---|---|---|
原代細(xì)胞 | 微量細(xì)胞鑒定法 | 避免長期培養(yǎng)致老化(豬成纖維細(xì)胞) |
腫瘤細(xì)胞系 | 抗生素篩選 + FACS | 增殖快,耐藥性穩(wěn)定 |
iPSCs | HDR報(bào)告系統(tǒng) + 單克隆測(cè)序 | 維持多能性,需高精度編輯 |
編輯類型 | 篩選技術(shù) | 關(guān)鍵指標(biāo) |
---|---|---|
基因敲除(KO) | NHEJ-GFP報(bào)告系統(tǒng) | GFP?細(xì)胞占比(流式定量) |
基因敲入(KI) | 抗生素篩選 + PCR驗(yàn)證 | 抗性存活率 + 側(cè)翼序列擴(kuò)增 |
點(diǎn)突變(PM) | T7E1 + 深度測(cè)序 | 突變頻率>90% |
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