基因敲除CRISPR干细胞研究突破最新进展-源井生物

自CRISPR系统的基因编辑潜力开发起，于2013年开始实践以来，它们已从根本上改变了我们操纵基因敲除的能力，并已在世界各地的实验室中得到广泛应用。当这种基因编辑能力与干细胞的增殖潜能结合在一起时，科学家们就提高了他们对细胞生物学，人类遗传学和发育生物学以及再生医学的未来潜能的发展理解。

由于CRISPR/Cas9系统，下一代基因组测序和干细胞技术的成熟，它们的组合使用的可能性也得到了启发。以下是这个快速发展领域中的最新进展，以展示在基因编辑（例如基因敲除，基因敲入和点突变等）干细胞研究的交叉领域中有突破的最新进展。

修饰特定基因的能力为表征基因的强大功能，进行了基因治疗，纠正了特定基因突变，根除疾病，工程细胞和生物体以实现更多创新功能并获得转基因动物作为疾病的研究模型提供了强大的工具。簇状规则间隔的技术繁琐序列CRISPR/Cas9技术彻底改变了基因组工程。 CRISPR/Cas9系统在干细胞研究中的应用使研究人员能够开发新的疾病模型，以探索新的治疗工具并解决退行性疾病。此外，关于使用CRISPR/Cas9作为新医学疗法发明中的有用技术存在挑战和未来前景。

1，使用CRISPR/Cas9创建对抗IL-1- /TNF-α介导的炎症和干细胞

为了创建能够可以自动调节干细胞或原代细胞，为对抗顽强的IL-1和TNF-α介导的炎症和干细胞，研究人员应用了基因组编辑系统CRISPR/Cas9。编码萤火虫荧光素酶转录报告基因或细胞因子拮抗剂的转基因，无论是鼠IL-1Ra还是嵌合人sTNFR1-鼠免疫球蛋白G（Bloquel等，2004），都被靶向了鼠iPSCs细胞中的Ccl2起始密码子Diekman等，2004年使用CRISPR/Cas9平台。

结果表明，基因组工程可以成功地应用于内源性细胞回路的重新连接，以实现炎症介质及其拮抗剂之间规定的输入/输出关系。这为通过快速响应的自动调节系统进行基于细胞的药物递送或基于细胞的疫苗奠定了基础。干细胞中固有的细胞信号传导途径的定制，也为多种疾病提供了更有效的治疗方法，创新了思路。

2，在多能或多能干细胞的遗传修饰中使用CRISPR/Cas9系统

结合干细胞的多能性，该技术代表了一种强大的工具，可以生成用于疾病建模，药物筛选，毒理学和靶向疗法的各种细胞类型。通常，CRISPR/Cas9系统已应用于多能或多能干细胞的遗传修饰，之后将细胞分化为特定的细胞类型，并用于功能分析或临床移植。CRISPR/Cas9技术的最新进展扩大了干细胞研究及其治疗应用的范围。这篇文章综合概述了CRISPR/Cas9技术的当前应用和前景，特别是在干细胞研究和治疗方面。

3，结合iPSC和CRISPR/Cas9技术研究遗传性疾病的分子和细胞机制

在与mRNA水平控制基因的RNAi相反，CRISPRi允许在转录水平抑制基因。这使研究人员能够抑制干细胞中的某些基因并破译其功能。 Kampmann解释说：“对于CRISPRi，我们将转录阻遏域（KRAB域）靶向基因的转录起始位点以抑制其表达。这种敲除方法非常有效，并且缺乏基于RNAi的基因敲除的臭名昭著的脱靶效应使用CRISPR/Cas9系统（例如基因敲除，基因敲除和点突变等）介导iPSC干细胞有助于研究遗传性疾病的机制，包括免疫，代谢，血液，神经退行性疾病和心脏病。

基因敲除切割效率不仅可以让人具有生成蛋白基化谱和建立调控记录的能力，而且具有多种优势，是一种特别有吸引力的重组蛋白表达系统。首先，它在谷氨酸上羧基化，在酪氨酸上硫酸化。第二，操作简单，通过瞬时基因表达可以快速产生重组蛋白。第三，可用于稳定的重组蛋白生产。一些研究人员利用基因细胞敲除切割效率系统产生基因编辑细胞系，对GLUL基因组位点进行靶向测序，产生了EPO的稳转细胞系，并发现重组促红细胞生成素在人体内稳定表达的机制。

源井生物根据客户需求，结合靶基因的情况进行基因稳转敲除方案设计。

方案1：小片段基因敲除方案，gRNA设在外显子2两端的内含子中，敲除外显子编码碱基数为非3倍数，敲除后可造成移码。

方案2：移码基因敲除方案，gRNA设在外显子上，缺失的碱基数为非3倍数，敲除后可发生移码突变。

方案3：大片段基因敲除方案，将整个基因的编码序列敲除，达到大片段敲除的效果。