我们都知道基因剪刀CRISPR/CAS9技术今年大火,之所以这个技术这么火和其对基因操作的方便性,高效性,准确性及高性价比是分不开的。CRISPR/Cas9是一种能够对任何物种基因组的特定位点进行精确编辑的技术。其原理是核酸内切酶Cas9蛋白通过导向性RNA (guide RNA, gRNA) 识别特定基因组位点并对双链DNA进行切割。一旦DNA链被切开后就能对特定基因引入敲除、敲入、突变等编辑。
图注:基于非同源末端修复和同源重组原理可进行基因敲除,敲入和突变等操作
然而基于传统的sgRNA载体的CRISPR-CAS9技术,由于仅靶向一个位点,所以更适合单个编码基因的敲除,对于多个编码基因和非编码基因则需要同时导入多个sgRNA载体/病毒,使操作难度上升不小。
图注:单sgRNA系统针对一个位点进行编辑
为解决多个编码基因同时敲除和lncRNA敲除的需求,Multiplex sgRNA 技术应运而生
Multiplex sgRNA system可同时插入不同的sgRNA,帮助解决同时敲除多基因或非编码基因编辑的需求。可以同时插入2~5个sgRNA符合不同的实验需求。
针对多个编码基因其敲除策略可以为:
图注:同时设计两个或多个编码基因的特异性sgRNA序列,插入载体中可在一次操作后敲除多个编码基因
而针对非编码基因或区域其策略可以是:
图注:针对想要敲除的非编码基因或区域两头设计特异性sgRNA序列,靶向切除整段非编码区域,以达到非编码基因敲除的目的
对于通路研究的同学来说,有时需要同时抑制多个通路,而通路抑制剂还是蛮贵的,如果有了可靠的通路关键基因的sgRNA序列,那就可以像通路抑制剂一样使用CRISPR/CAS9技术来同时抑制多个信号通路了,大大提高了性价比。对于Car-T研究的同学来说,编辑T细胞制作UCAR-T的时候需要同时敲除多个检查点基因使得CAR-T细胞标准化和可量产化,这时同时导入多个sgRNA就可以方便的满足这一要求。
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