智启医学新维度
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产品详情
简单介绍:
详情介绍:
一、技术原理与分类
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常规基因敲除(KO)
- 原理:通过CRISPR-Cas9或ES细胞打靶技术完全删除目标基因,导致其功能丧失。CRISPR-Cas9利用gRNA引导Cas9核酸酶切割DNA,通过NHEJ修复引入移码突变实现敲除。
- 特点:适用于研究基因的全身性功能,但可能导致胚胎致死或严重发育缺陷。
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条件性基因敲除(CKO)
- 原理:基于Cre-loxP系统,将loxP位点插入目标基因两侧,通过与组织特异性Cre小鼠杂交实现时空特异性敲除。
- 优势:避免全身性敲除的副作用,如研究心脏特异性敲除p53基因对心肌病的影响。
二、构建流程(以CRISPR-Cas9为例)
- 设计编辑试剂:优化gRNA序列以减少脱靶效应,并通过细胞实验验证效率。
- 胚胎操作:将Cas9/gRNA复合物显微注射或电穿孔至小鼠受精卵,编辑后的胚胎移植至假孕母鼠。
- 基因型鉴定:通过PCR或测序筛选携带突变的F0代小鼠,进一步繁育获得纯合子。
- 表型分析:包括生理指标、组织病理学及行为学评估。
三、应用场景
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疾病机制研究
- 代谢疾病:Leptin基因敲除小鼠模拟肥胖和糖尿病。
- 神经退行性疾病:Tau蛋白敲除小鼠研究阿尔茨海默病。
- 药物开发:用于靶点验证和药效评估,如PD-1敲除小鼠测试免疫疗法。
- 基础研究:解析基因功能,如Hox基因家族对胚胎发育的影响。
四、前沿进展与挑战
- 线粒体基因编辑:新型碱基编辑器(如DdCBE)可构建线粒体tRNA突变小鼠模型,模拟人类线粒体肾病。
- 伦理与优化:需遵循“3R原则”,并通过类器官模型(如axioloid)部分替代动物实验