一、技術(shù)定義與核心原理

ES打靶技術(shù)是一種基于胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem Cells, ES）同源重組的基因編輯方法，通過將外源DNA定點(diǎn)整合至基因組特定位置，實(shí)現(xiàn)基因敲除（KO）、條件性敲除（CKO）、基因敲入（KI）及點(diǎn)突變（PM）等精準(zhǔn)修飾。其核心原理包括：

1. 同源重組機(jī)制：

• 設(shè)計(jì)包含同源臂（與靶基因同源）的載體，通過同源重組將外源序列（如篩選標(biāo)記基因）插入目標(biāo)位點(diǎn)。

2. 正負(fù)篩選系統(tǒng)：

• 正篩選標(biāo)記（如Neo?）：插入同源區(qū)，篩選成功重組的ES細(xì)胞。

• 負(fù)篩選標(biāo)記（如HSV-tk/DTA）：位于同源臂外側(cè)，淘汰隨機(jī)插入的細(xì)胞。

3. 胚胎干細(xì)胞全能性：

• 修飾后的ES細(xì)胞注入囊胚，發(fā)育為嵌合體小鼠（F0），通過生殖系傳遞獲得穩(wěn)定遺傳模型。

技術(shù)定位：ES打靶是CRISPR前時(shí)代的金標(biāo)準(zhǔn)，尤其適用于大片段編輯（>10 kb）和復(fù)雜基因修飾（如條件性敲除）。

二、標(biāo)準(zhǔn)化操作流程與技術(shù)創(chuàng)新

（一）傳統(tǒng)ES打靶流程（7-12個(gè)月）

關(guān)鍵步驟解析：

1. 載體構(gòu)建：

• 同源臂長度通常為3-5 kb，大片段插入需BAC載體。

2. ES細(xì)胞系選擇：

• 常用品系：129S6/SvEvTac（高重組效率）、C57BL/6N（背景純凈）。

3. 嵌合體制備：

• 囊胚注射后嵌合率約20-70%，需通過毛色標(biāo)記（如白化宿主）直觀篩選。

（二）技術(shù)革新：EPS細(xì)胞打靶

EPS細(xì)胞（Extended Pluripotent Stem Cells）由我國科學(xué)家于2017年shou次報(bào)道，其優(yōu)勢(shì)包括：

1. 效率提升：

• 打靶效率達(dá)傳統(tǒng)ES細(xì)胞的10-100倍。

2. 周期縮短：

• 嵌合體一步獲得，省去3個(gè)月種系傳遞。

3. 全能性增強(qiáng)：

• 單細(xì)胞注入囊胚即可生成100%嵌合體。