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CRISPR细胞基因编辑质粒与病毒

KO/KI/点突变/dCas9——质粒/慢病毒/腺病毒

汉恒生物依托成熟的 CRISPR/Cas 平台与自有病毒包装、质粒构建能力,提供体外细胞水平的「基因敲除—敲入—点突变—dCas9 调控」递送产品。根据您的细胞类型与研究目标,我们可灵活提供质粒、慢病毒、腺病毒三种形式的 CRISPR 产品,并匹配 NHEJ、HDR、碱基编辑、先导编辑(Prime Editor)等最优技术路径,将编辑工具高效递送至靶细胞。

产品类型

CRISPR 质粒产品

标准交付规格10 μg
质控测序 + 酶切鉴定
参考周期约 1–2 周

慢病毒 CRISPR 产品

标准交付规格1 mL,10⁸ TU/ml
质控滴度 + 无菌/无支原体/内毒素
参考周期约 3–4 周

腺病毒 CRISPR 产品

标准交付规格1 mL,10¹⁰ PFU/ml
质控滴度 + 无菌/无支原体/内毒素
参考周期约 4–6 周
服务类型
编辑方式核心技术路径可选递送产品典型应用
基因敲除移码敲除(NHEJ)
片段敲除(双 sgRNA)
质粒 / 慢病毒 / 腺病毒功能缺失研究、抗体验证、药物筛选
基因敲入CRISPR/HDR
CRISPaint
Prime Editor
质粒 / 慢病毒 / 腺病毒荧光/标签融合、报告基因插入、条件性敲入
基因点突变CRISPR/HDR
碱基编辑(C→T / A→G)
Prime Editor
质粒 / 慢病毒 / 腺病毒疾病 SNP 模拟、蛋白位点研究、耐药模型
dCas9 调控CRISPRi(KRAB 抑制)
CRISPRa(VP64/p65 激活)
甲基化/去甲基化编辑
质粒 / 慢病毒 / 腺病毒可逆基因沉默/激活、表观调控、筛选
三种递送系统区别

不同细胞类型对递送效率差异显著,正确选型是编辑成功的关键。我们提供质粒、慢病毒、腺病毒三种递送系统,同一系统可装载 KO/KI/点突变/dCas9 各类编辑元件,客户按细胞类型选型。

对比项质粒慢病毒腺病毒
是否整合基因组不整合(存在随机插入 CRISPR 切割位点的低概率风险)随机整合并稳定表达不整合
表达丰度及速度24 hr 开始表达高水平表达,细胞水平 72 hr 达稳定高水平表达,细胞水平 36 hr 达高峰
维持表达时间3–7 天稳定表达(可长期)体外约 1 周
滴度—10⁸–10⁹ TU/ml10¹¹ PFU/ml
克隆容量5–8 kb 外源片段≤4 kb;插入片段增大滴度显著降低高达 7 kb;插入片段增大滴度降低
适用细胞细胞系适用;部分细胞转染效率低适合,广谱;原代和悬浮细胞可用适合,广谱,感染效率高;适合原代细胞
主要局限难转染细胞效率低;Cas9 表达时间短,编辑窗口有限随机整合,存在插入突变风险;Cas9 长期表达增加脱靶风险高 MOI 可能产生细胞毒性;免疫原性较高
基因编辑原理与技术路径
4.1 基因敲除 KO(Knockout)

原理:利用 CRISPR-Cas9,由 sgRNA 引导 Cas9 核酸酶在目标基因特定位点切割 DNA 双链,细胞通过非同源末端连接(NHEJ)修复,随机引入插入/缺失(indel)导致阅读框移码,使目标基因功能永久性失活。

技术路径

移码敲除:在外显子区域设计 sgRNA,切割后经 NHEJ 引入移码突变,使蛋白翻译提前终止,适用于大多数蛋白编码基因。

片段敲除:设计两个 sgRNA 靶向基因两端,切除中间大段序列,适用于功能结构域删除或长链非编码 RNA(lncRNA)敲除。

4.2 基因敲入 KI(Knockin)

原理:将外源 DNA 片段(荧光蛋白、标签序列或功能基因)精准插入基因组特定位点。依托 CRISPR/Cas9 与同源定向修复(HDR)平台,通过含同源臂的 Donor 供体模板,在 Cas9 切割后由 HDR 机制将模板整合至切割位点。

技术方案
方案效率特点适用
CRISPR/HDR5–30%灵活,支持点突变与片段插入,需分裂活跃细胞常规敲入、标签融合
CRISPaint(NHEJ 介导)≤50%无需同源臂,不依赖细胞分裂分裂周期长/非分裂细胞
Prime Editor / Bingo™30–80%无 DSB、无供体模板,脱靶低精准小片段敲入、点突变修复
4.3 基因点突变(Point Mutation)

原理:在目标基因特定位点引入单碱基替换,用于模拟人类疾病相关 SNP、研究蛋白功能位点或构建耐药突变模型。

技术路径

CRISPR 介导点突变:Cas9 切割后通过 HDR 将含突变位点的单链 DNA(ssODN)供体整合至目标位点。

碱基编辑(Base Editor):Cas9 切口酶与脱氨酶融合,不产生 DSB 直接催化 C→T 或 A→G 转换,效率更高、脱靶更低。

Prime Editor:pegRNA 引导逆转录酶在切口处合成新 DNA,可实现全部 12 种碱基替换及小片段插入/缺失,效率 30–80%。

路径选型

单碱基转换(C·G↔T·A)优先碱基编辑;需任意类型替换、小片段插入/缺失或避免 DSB 时优先 Prime Editor。

4.4 dCas9 基因调控(CRISPRi / CRISPRa / 表观编辑)

原理:使用催化失活 Cas9(dCas9)融合效应域,在不改变 DNA 序列的前提下精准调控转录或表观遗传状态,可逆、无 DSB、脱靶风险低。

类型融合效应域机制应用
dCas9 敲低(CRISPRi)KRAB结合启动子阻断转录起始,可逆沉默基因替代 shRNA/siRNA 的特异敲低、负向筛选
dCas9 激活(CRISPRa)VP64 / p65招募转录机器激活内源基因表达基因过表达表型、激活沉默基因、正向筛选
甲基化/去甲基化编辑DNMT3A / TET1在特定位点加/去 DNA 甲基化,表观调控表观遗传机制研究、可逆表达调控
核心优势
三种递送产品灵活组合
质粒/慢病毒/腺病毒按需选型,覆盖易转染细胞至原代、干细胞、iPSC 等难转染体系。
四类编辑全覆盖
KO / KI / 点突变 / dCas9 调控均可用三系统递送,一站式配齐编辑工具。
多技术路径可选
NHEJ / HDR / CRISPaint / 碱基编辑 / 先导编辑按需匹配,兼顾效率与脱靶控制。
产品规格透明
提供滴度、测序/酶切鉴定、内毒素/无菌(病毒)等质控与质量报告(CoA)。
多细胞类型适配
原代/干细胞/难转染细胞靠病毒产品覆盖,易转染系用质粒降本提速。
配套方案与技术支持
提供 sgRNA 设计、转染/感染条件建议、编辑效率与脱靶验证方法指导。
适用范围
细胞类别典型细胞推荐递送产品
肿瘤/免疫细胞Jurkat, HepG2, HeLa, K562, NK-92质粒 / 慢病毒
非癌永生化HEK293, HK-2, AC16, BEAS-2B质粒 / 慢病毒
干细胞 / iPSCH1, H9, iPSC慢病毒 / 腺病毒
原代 / 难转染原代成纤维、原代免疫细胞慢病毒 / 腺病毒
标准服务流程
01

需求沟通与方案设计

确认编辑类型(KO / KI / 点突变 / dCas9)、靶基因与目标细胞,据此推荐递送系统与编辑技术路径。

编辑类型确认递送系统选型技术路径匹配
02

sgRNA 与载体设计

多靶点评选并做脱靶预测,确定 Cas9 / sgRNA / donor / dCas9 效应域组合与表达骨架。

多靶点评选脱靶预测元件组合确定
03

质粒构建或病毒包装

将编辑元件克隆至质粒骨架;或包装慢病毒 / 腺病毒颗粒并完成滴度测定。

质粒克隆病毒包装滴度测定
04

生产与质控

质粒做测序与酶切鉴定并去内毒素;病毒完成滴度测定与无菌 / 无支原体 / 内毒素检测。

测序 + 酶切鉴定滴度测定无菌 / 无支原体 / 内毒素
05

产品交付

按标准规格交付质粒或病毒产品,随附使用说明、实验方案与质量报告。

质粒 10 μg慢病毒 1 mL / 10⁸ TU/mL腺病毒 1 mL / 10¹⁰ PFU/mL
06

技术支持

售后服务

交付后提供转染 / 感染条件建议、MOI 参考,以及编辑效率与脱靶验证的方法指导。

售后服务转染 / 感染条件MOI 参考效率与脱靶验证指导
常见问题
你们提供编辑好的单克隆细胞株吗?
可以提供,详见单克隆敲除细胞株页面。
四类编辑方式都能用三种系统递送吗?
是的。KO/KI/点突变/dCas9 均可由质粒、慢病毒、腺病毒装载递送,您按细胞类型选型。
基因敲除和点突变怎么选?
需彻底失活基因选 KO;仅需改变个别碱基(如疾病 SNP)选点突变。
移码敲除和片段敲除怎么选?
常规蛋白编码基因选移码;需删除功能结构域或敲除 lncRNA 选片段敲除。
碱基编辑和先导编辑(Prime Editor)哪个好?
单碱基 C·G↔T·A 转换优先碱基编辑;任意替换/小片段插入缺失优先 Prime Editor。
NHEJ 和 HDR 有什么区别?
NHEJ 易错修复、产生 indel(用于 KO);HDR 精准修复、需供体模板(用于 KI/点突变),且仅在分裂细胞高效。
CRISPR 脱靶怎么评估/降低?
sgRNA 脱靶预测 + 高通量测序验证;优先无 DSB 的碱基编辑/先导编辑,或缩短 Cas9 表达窗口。
dCas9 调控可逆吗?与 shRNA 敲低有何区别?
dCas9 调控不改变 DNA 序列、可逆;相比 shRNA 更具位点特异性、无 RNAi 脱靶负担。
质粒产品和病毒产品怎么选?
易转染细胞系用质粒(快、低成本);原代/干细胞/难转染细胞用慢病毒或腺病毒。
病毒滴度怎么标注、如何储存?
慢病毒以 TU/mL、腺病毒以 PFU/mL 标注滴度;-80℃ 避光保存,避免反复冻融。
MoI(感染复数)怎么定?
依细胞类型经验值并结合预实验滴定确定,我们提供起始 MoI 参考与优化建议。
KI 用病毒产品递送效率如何?
慢病毒可装载 HDR donor,效率受细胞分裂影响;可配合细胞同步化或使用 CRISPaint/Prime Editor 路径提升。
dCas9 产品有哪些形式?
提供 dCas9-KRAB(i)、dCas9-VP64/p65(a)、dCas9-DNMT3A/TET1(表观)的质粒或慢病毒产品。
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