CRISPR Knockout Stable Cell Line

基因敲除KO稳株构建

CRISPR/Cas9 RNP 法敲除常见细胞系,PCR 与测序鉴定,交付 KO 稳株

CRISPR 敲除
单克隆 KO 株
STR 鉴定
蛋白保障型

基因敲除稳株是利用 CRISPR/Cas9 技术,通过 RNP(核糖核蛋白复合物)法针对常见细胞系进行基因敲除改造的服务。CRISPR/Cas9 敲除细胞系广泛应用于肿瘤相关基因研究、遗传疾病治疗、动植物转化研究等领域。

RNP 法将 Cas9 蛋白与 sgRNA 在体外组装成复合物后直接导入细胞,作用完成后迅速降解,脱靶风险低、细胞毒性小,较质粒法更适合对基因组稳定性要求较高的稳株构建。

丰晖生物提供一站式基因敲除稳株构建服务:从靶点评估、sgRNA 设计、细胞转染、单克隆筛选到基因组与蛋白水平鉴定全流程标准化操作,原始数据与完整实验报告同步交付。

核心应用场景:

  • 肿瘤基因研究 — 敲除癌基因或抑癌基因,研究其对增殖、侵袭与转移的影响
  • 信号通路解析 — 剔除通路关键节点,验证上下游调控关系
  • 药物靶点验证 — 构建靶点敲除细胞,评价药物特异性与依赖关系
  • 遗传疾病建模 — 在细胞模型中模拟致病基因缺失

提示:靶基因是否为敲除致死基因、细胞是否具备克隆形成能力与传代能力,是决定敲除稳株能否构建成功的关键前提,建议在方案设计阶段一并评估。

CRISPR(成簇的规律间隔短回文重复序列)系统是由重复序列及其相关蛋白(如 Cas9)组成的基因组防御机制,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侵害。

Cas9 蛋白是一种核酸酶,能够在 sgRNA 的引导下识别并结合目标 DNA 序列。sgRNA 由 tracrRNA 与 crRNA 组成,通过识别靶位点旁的 PAM 序列定位到目标区域。

Cas9 在 PAM 序列附近切割双链 DNA,形成双链断裂(DSB),细胞内随即启动 NHEJ 或 HDR 修复通路。NHEJ 修复通常引入插入或缺失(Indel),可造成移码从而实现基因敲除;若提供供体模板,HDR 修复则可用于基因敲入或替换。





单 sgRNA 移码敲除

Cas9 对靶位点 DNA 双链进行切割产生 DSB,绝大多数情况下(>80%)细胞采用 NHEJ 修复,使靶位点随机产生个别碱基的删除或插入(Indel)。当 Indel 位于编码区且长度非 3 的倍数时,会造成移码从而获得基因敲除模型;该方法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,敲除效果更明确、筛选鉴定更简单,对非编码基因也有良好的敲除效果。

🎯

自有标准化细胞库

千余种不同种属细胞系与原代细胞一站式可选

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全链条实验平台

细胞 / 分子 / 病毒平台配套,个性化敲除方案专属定制

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现货 KO 细胞库

自建基因编辑功能细胞库持续扩充,现货即用

📊

改良 CRISPR 编辑体系

低脱靶、高敲除效率,实验数据稳定可靠

🧪

三档方案可选

快速筛选型、标准精准型与双重保障型按需选择

1

靶点评估与方案设计

评估基因是否为敲除致死基因、细胞克隆形成与传代能力,确定敲除策略

2

sgRNA 设计与载体准备

设计并筛选高特异性 sgRNA,按单 sgRNA 或双 sgRNA 策略准备

3

RNP 组装与细胞转染

体外组装 Cas9-sgRNA 核糖核蛋白复合物并导入目标细胞

4

药筛与单克隆分离

抗性加压筛选后有限稀释铺板,分离并扩增单克隆细胞

5

基因组鉴定

提取克隆基因组 DNA,经 PCR 扩增与 Sanger 测序鉴定基因型

6

扩增与交付

扩增阳性克隆,完成 STR/种属鉴定与支原体检测后冻存交付

下表为本项服务的常规工作环节与说明。细胞与方案确认后,我们会给出明确的时间安排。

服务内容工作说明
细胞准备与靶点评估细胞状态确认、敲除致死性与克隆形成能力评估
sgRNA 设计与 RNP 转染高特异性 sgRNA 设计筛选与核糖核蛋白复合物导入
抗性筛选与单克隆分离药物加压筛选、有限稀释铺板与克隆扩增
基因组水平鉴定基因组 PCR 与 Sanger 测序确认敲除基因型
蛋白水平鉴定与交付按方案完成 Western blot 检测,细胞扩增后冻存交付

三档方案的差异在于筛选深度:快速筛选型交付多克隆 KO 株,标准精准型交付基因层面 100% 敲除的单克隆 KO 株,双重保障型在此基础上增加蛋白层面敲除 / 敲低的 Western blot 检测报告。

交付内容说明
快速筛选型(多克隆 KO 株)亲本细胞 + 敲除细胞(各 1×10⁶)、细胞说明书、STR/种属报告、支原体检测报告、基因组 PCR + Sanger 测序报告;多克隆 KO 株可由客户后续自行筛选单克隆
标准精准型(单克隆 KO 株)在快速筛选型交付物基础上,交付基因层面 100% 敲除的单克隆 KO 株
双重保障型(单克隆 KO 株)在标准精准型交付物基础上,增加 Western blot 检测报告,保障基因层面敲除与蛋白层面敲除 / 敲低
亲本细胞随单赠送 1×10⁶,冻存或复苏形式,用于后续对照实验
敲除细胞冻存或复苏形式,1×10⁶,附细胞说明书与鉴定报告

以下为已交付的基因敲除稳株典型结果示例。

结果呈现说明:基因组水平以 PCR 扩增片段大小与 Sanger 测序峰图比对判定基因型,标准精准型与双重保障型均以基因层面 100% 敲除为标准;双重保障型同时提供 Western blot 条带与灰度分析结果。

影响敲除稳株构建成败的因素较多,方案设计阶段需重点评估以下几类。

1
敲除致死基因无法建株 — 敲除致死基因通常为细胞生命活动的核心基因,其缺失会直接导致胚胎发育、能量代谢或细胞分裂等关键过程失败,此类基因难以获得存活的敲除稳株。
2
必需基因与剂量效应 — 编码关键酶、结构蛋白或调控因子的必需基因缺失会导致细胞无法存活;部分基因的功能依赖产物的精确剂量,剂量不足同样会导致关键生理过程失败。
3
杂合子显性负效应 — 杂合子中的敲除等位基因可能编码异常产物,干扰正常等位基因产物的功能,导致整体功能丧失。
4
单倍体不足 — 当单个正常等位基因不足以维持正常表型时,杂合子(+/−)的功能已不能支持生存,难以获得纯合敲除株。
5
细胞需具备传代能力 — 只有具备传代能力的细胞,才能通过多代培养验证基因修饰的稳定性并实现扩大培养,这是构建敲除稳株的核心前提。
6
细胞需具备克隆形成能力 — 只有具备克隆形成能力,才能从基因编辑后的混合细胞群中获得纯一的单克隆群落,进而筛选出基因型统一的纯合敲除细胞。
7
基因敲除成功但蛋白未完全沉默 — 可能与密码子简并性、移码不完全(靠近 3' 端的突变仍可能折叠出部分功能蛋白)、代偿或修复机制、mRNA 降解逃逸(逃逸 NMD 后翻译出截短蛋白)以及翻译后修饰残留功能有关。
8
癌细胞基因组复杂 — 癌细胞常存在多拷贝基因、染色体异质性与结构变异,可能出现敲除后仍检测到目标蛋白的情况,需结合基因组、转录组与蛋白组多水平验证,避免误判。

Q基因敲除稳株和干扰稳株有什么区别?

敲除稳株在基因组水平直接破坏靶基因,蛋白表达彻底缺失,结果更明确,但成本与筛选难度更高;干扰稳株在转录后水平降低表达,可获得部分敲低效果,构建相对简便。可根据研究目的与经费选择。

Q为什么有的基因无法敲除?

若靶基因为敲除致死基因,其缺失会导致细胞无法存活,或该细胞不具备克隆形成与传代能力,均无法获得敲除稳株。建议在方案设计阶段先完成致死性与细胞特性评估。

Q快速筛选型、标准精准型和双重保障型怎么选?

快速筛选型交付多克隆 KO 株,可由客户后续自行筛选单克隆,适合初筛;标准精准型交付基因层面 100% 敲除的单克隆 KO 株;双重保障型在基因敲除基础上增加 Western blot 检测,保障蛋白层面的敲除 / 敲低效果。

Q敲除细胞如何进行鉴定?

基因组水平通过 PCR 扩增与 Sanger 测序确认突变类型与基因型;标准精准型与双重保障型以基因层面 100% 敲除为标准,双重保障型另提供 Western blot 蛋白水平检测报告。

Q为什么会出现基因敲除成功但蛋白仍有条带的情况?

常见原因包括移码不完全导致残留部分功能蛋白、mRNA 逃逸 NMD 翻译出截短蛋白、同源基因代偿,以及翻译后修饰维持部分功能等;癌细胞的多拷贝基因组也可能造成类似现象,建议结合多水平验证判读。

Q交付的细胞是什么形式?

敲除细胞与亲本细胞均以冻存或复苏形式交付,数量均为 1×10⁶,并随附细胞说明书与鉴定报告。

Q构建周期多长?

具体周期视细胞类型、敲除策略与单克隆筛选难度而定,方案确认后我们会给出明确的时间安排。

需要基因敲除稳株构建服务?

告知目标基因与细胞系信息,技术团队评估敲除可行性并定制方案,交付鉴定合格的敲除稳株与完整报告

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