CRISPR/Cas9 Knockout Vector Construction

Cas9敲除载体构建

CRISPR/Cas9 单双靶点 sgRNA 设计,构建敲除载体并全长测序核验

Cas9 敲除系统
sgRNA 设计
单 / 双靶点
敲除载体构建

Cas9 敲除系统利用 CRISPR/Cas9 技术对细胞内目的基因位点切割,造成定点双链断裂(DSB),进而通过细胞内在修复机制(NHEJ 或 HDR)引入移码突变或片段缺失,实现该基因长期、稳定的功能缺失。CRISPR/Cas9 广泛应用于肿瘤相关基因研究、遗传疾病研究与动植物转化研究等领域。

丰晖生物提供一站式 Cas9 敲除载体构建服务,覆盖 sgRNA 设计、载体选择、构建与测序验证等环节,全流程标准化操作,原始数据与完整报告同时交付,确保数据真实可靠。

核心应用场景:

  • 基因功能研究 — 敲除目标基因,观察细胞表型变化
  • 肿瘤相关基因研究 — 构建敲除载体用于肿瘤机制研究
  • 非编码基因敲除 — 采用双 sgRNA 片段敲除策略
  • 成瘤与转化研究 — 为动物模型与转化研究提供敲除工具

提示:单 sgRNA 移码敲除依赖 Indel 的产生,不适用于非编码基因;针对非编码基因或要求敲除效果更明确时,建议采用双 sgRNA 片段敲除策略。

CRISPR(成簇的规律间隔短回文重复序列)系统由成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白(如 Cas9)组成,是一种基因组防御机制,能够识别并切割入侵的外源 DNA,保护细胞免受病毒与噬菌体的侵害。

Cas9 蛋白是一种核酸酶,可识别并切割 DNA。向导 RNA(sgRNA)通常由 crRNA(CRISPR RNA)与 tracrRNA(trans-activating crRNA)融合而成,能引导 Cas9 蛋白定位到目标 DNA 序列。Cas9 在识别靶序列的同时,还需识别靶序列邻近的 PAM(Protospacer Adjacent Motif,前间区序列邻近基序)——PAM 是目标 DNA 上的一段短序列,是 Cas9 切割的必要条件。

Cas9 在 sgRNA 引导下识别并结合目标 DNA 的特定区域,在 PAM 序列附近切割双链,形成双链断裂(DSB)。细胞内的非同源末端连接(NHEJ)或同源重组修复(HDR)被激活以修复 DSB:NHEJ 通常导致插入或缺失(Indel),引起基因敲除或突变;HDR 在提供供体模板时,可利用模板修复 DSB,实现基因敲入或替换。


单 sgRNA 移码敲除

Cas9 对靶位点 DNA 双链切割产生 DSB,绝大多数情况下(>80%)细胞采用 NHEJ 修复路径,在靶位点随机产生个别碱基的删除或插入(Indel)。当 Indel 发生在编码区且碱基数非 3 的倍数时,将造成移码,得到基因敲除模型;但这种方式不适用于非编码基因的敲除。

双 sgRNA 片段敲除

采用两条 sgRNA 将特定的外显子片段全部删除,基因敲除效果更明确,筛选鉴定更简单,对非编码基因也有很好的敲除效果。

🎯

详尽的售前与售后支持

从 sgRNA 设计到载体选择提供全程技术沟通,协助确定敲除策略

🔬

多年载体构建经验团队

具备成熟的分子克隆与载体构建能力,保障构建成功率

⚡

报告基因与抗性可选

提供多种荧光报告基因与筛选抗性,便于后续挑单克隆与筛选

📊

两类载体均可构建

可构建 Cas9 与 sgRNA 同处一质粒的表达载体,或单独的 sgRNA 载体

🧪

全面质控报告

构建完成后经测序核验,提供质粒图谱、测序文件与质控报告

1

sgRNA 设计与评估

针对目标基因设计 sgRNA 并评估特异性与脱靶风险

2

靶点与载体确认

确认单 / 双靶点策略及 all-in-one 或 sgRNA 载体类型

3

载体构建

将 sgRNA 表达盒克隆入目标敲除载体

4

转化筛选与测序验证

转化感受态细胞挑取单克隆,测序核验序列

5

交付与报告出具

制备质粒与甘油菌并出具完整质控报告

下表为本项服务的常规工作环节与说明。靶点方案、载体类型与实验方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

服务内容工作说明
sgRNA 设计与靶点评估针对目标基因设计单 / 双靶点 sgRNA
载体类型与元件确认确定 all-in-one 或 sgRNA 载体及报告基因、筛选抗性
载体构建与转化筛选克隆 sgRNA 表达盒并挑取单克隆
测序验证与报告出具测序核验序列并出具质控报告

针对非编码基因或要求敲除效果更明确时,建议采用双 sgRNA 片段敲除策略,我们会在方案阶段一并规划。

交付内容说明
液体质粒默认 20μl,浓度大于 200 ng/μl,未去内毒素,不可直接转染细胞
甘油菌液默认 300μl,附抗性信息,便于后续扩增与保存
质粒图谱与测序文件提供敲除载体质粒图谱与测序文件,确认 sgRNA 表达盒序列
完整质控报告含 sgRNA 靶点序列、载体类型、报告基因 / 筛选抗性及测序鉴定结果
技术沟通支持提供售前指导,协助确定靶点策略与后续敲除实验方案

以下为敲除载体构建的典型结果示例。

案例说明:针对人 SENP1 基因设计 sgRNA 并构建于 pLentiCRISPR v2 GFP 敲除载体;针对人 PLA2G4A 基因设计双 sgRNA 并构建于 PX458 敲除载体,均经测序确认 sgRNA 表达盒序列正确。

敲除载体的构建质量直接影响后续敲除效率,请注意以下事项:

1
明确靶点与载体需求 — 请提供目标基因(基因名、转录本编号或序列)与敲除策略需求,便于设计合适的 sgRNA 靶点。
2
单靶点与双靶点的选择 — 编码基因可采用单 sgRNA 移码敲除;非编码基因或需敲除效果更明确时,建议采用双 sgRNA 片段敲除。
3
报告基因与抗性可选 — 可根据后续单克隆筛选与检测需求,选择合适的报告基因与筛选抗性。
4
默认质粒不可直接转染 — 默认质粒未去内毒素,不建议直接转染或蛋白表达;如需相关实验,可选择更高规格的质粒抽提服务。
5
甘油菌建议重新活化 — 将甘油菌在含相应抗性的固体 LB 平板上划线,挑取单克隆接种于液体 LB 培养,摇床培养约 12–15 h 后用于质粒抽提,摇菌时间不宜过长。
6
保种方式 — 收到的甘油菌受运输影响不建议直接保种;如需长期保存,应划线活化单克隆后重新制备菌液,加入 15% 甘油于 -80 ℃ 保存。

QCas9 敲除载体怎么选?

主要有两类:all-in-one 载体将 sgRNA 表达盒与 Cas9 表达盒置于同一质粒;sgRNA 载体只含 sgRNA 表达盒,需与表达 Cas9 的质粒搭配使用。可根据细胞类型与实验流程选择。

Q如何选择单靶点还是双靶点?

编码基因可用单 sgRNA 移码敲除,但该方法不适用于非编码基因;采用双 sgRNA 片段敲除可删除特定外显子片段,敲除效果更明确,对非编码基因也适用。

QsgRNA 会脱靶吗?

我们会针对目标基因设计 sgRNA 并评估其特异性与脱靶风险,同时提供备选靶点。最终敲除效果仍建议通过测序或蛋白检测在细胞层面验证。

Q需要提供什么材料?

请提供目标基因信息(基因名、转录本编号或序列)、敲除策略需求,以及所需载体类型、报告基因与筛选抗性的要求。

Q敲除载体能直接用于细胞实验吗?

载体构建完成后可用于转染或病毒感染细胞开展敲除实验。默认交付的质粒未去内毒素,如需转染请下单时说明,以选择高规格质粒抽提。

Q敲除载体构建周期多长?

具体周期与靶点方案、载体类型及测序验证情况有关。靶点与方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

需要 Cas9 敲除载体构建服务?

告知目标基因与敲除需求,我们设计 sgRNA 靶点、构建敲除载体并测序核验,交付质粒、菌液与质控报告

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