小鼠基因編輯實驗
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- 公司名稱 上海達為科生物科技有限公司
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- 廠商性質 生產廠家
- 更新時間 2025/6/26 17:14:01
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一、基因編輯技術發展脈絡與核心突破
1. 核酸酶技術的迭代演進
| 技術類型 | 關鍵技術突破 | 小鼠模型應用里程碑 |
|---|---|---|
| ZFN（鋅指核酸酶） | 可編程DNA結合域設計（Geurts et al. 2009） | shou例基因敲除大鼠誕生（2009） |
| TALEN | 模塊化DNA識別結構域（~34個氨基酸識別1個堿基） (Qu et al. 2013) | 高效率小鼠基因靶向（>50%胚胎編輯效率） |
| CRISPR/Cas9 | 雙RNA引導（tracrRNA:crRNA）的DNA切割 (Jinek et al. 2012) ；單鏈向導RNA（sgRNA）簡化設計 | 一步法多基因編輯小鼠（Wang et al. 2013） |
CRISPR核心優化：
特異性提升：雙切口酶（Cas9n）設計減少脫靶效應（Ran et al. 2013）
遞送革新：病毒樣顆粒（VLP）遞送CRISPR-RNP，避免DNA整合風險（TT2025會議O-2）
2. 第三代編輯工具：引導編輯（Prime Editing）
技術原理：融合逆轉錄酶與nCas9，通過pegRNA直接寫入新序列（許志錳等 2024）
小鼠模型應用：
精準疾病模型構建：成功引入人類并指畸形突變（Liu et al.）
遺傳病修復：lao氨酸血癥、先天性黑蒙癥等模型基因校正（Jang et al.）
二、小鼠基因編輯的核心策略與實驗設計
1. 胚胎水平編輯
| 方法 | 優勢 | 局限性 | 應用案例 |
|---|---|---|---|
| 原核顯微注射 | 直接獲得F0代突變體 | 嵌合體率高 | 傳統ZFN/TALEN編輯 |
| CRISPR/Cas9注射 | 多基因同步編輯（高達5個基因） | 需優化sgRNA設計降低脫靶 | 白內障模型（Cryc2基因編輯） |
| 體外受精（IVF）優化 | 無需CO?培養箱（TT2025 O-1） | 胚胎存活率波動 | 高效胚胎生產標準化流程 |
2. 體細胞與干細胞編輯
類器官模型：肝/腸類器官中模擬遺傳病
iPSC聯合編輯：CRISPR校正ALS突變（SOD1 R115G）后移植
3. 時空特異性編輯系統
化學誘導二聚化（CID） ：控制Cre重組酶活性（TT2025 O-4）
光控CRISPR：光敏蛋白融合Cas9實現神經環路精準編輯
三、疾病模型構建的突破性應用
1. 傳染病與免疫研究
免疫檢查點人源化：PD-1/CTLA-4人源化小鼠用于腫瘤免yi治療篩選（上海交大講座）
病毒受體編輯：ACE2人源化小鼠研究新guan病毒入侵機制
2. 神經退行性疾病
神經毒性模型：CRISPR引入Tau蛋白突變（P301L）模擬阿爾茨海默病
基因治療驗證：AAV遞送PE修復Leber先天性黑蒙癥
3. 代謝與罕見病
肥胖/糖尿病模型：瘦素基因（Lep）敲除小鼠（南模生物）
大型動物模型拓展：引導編輯構建犬髖關節發育不良模型
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