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使用 CRISPR-Cas9 技术快速生成针对特定基因的异质敲除细胞群体,三周内交付结果。成本效益高,适合快速功能验证和初步筛选。
敲除细胞池是使用 CRISPR-Cas9 技术生成的异质细胞群体,其中特定基因被靶向敲除。该过程涉及设计和合成靶向目标基因的 gRNA,将 CRISPR-Cas9 试剂转染到细胞中,并允许细胞增殖。由于转染效率和 CRISPR-Cas9 活性不会达到 100%,敲除细胞池将是具有不同基因型的细胞混合物。
敲除细胞池对各种研究应用都很有用,提供了诸如提高结果速度和更高编辑效率等优势。然而,它们不提供与克隆敲除细胞系相同水平的遗传同质性。因此,细胞池更适合初步验证和快速筛选,而正式的功能研究建议使用单克隆化的稳定细胞系。
| 步骤 | 操作内容 |
|---|---|
| 1. CRISPR 试剂设计 | 设计和构建靶向目标基因的 sgRNA 和 Cas9 表达载体或 RNP |
| 2. 细胞转染 | 通过电穿孔或脂质体介导转染将 CRISPR 试剂导入细胞 |
| 3. 阳性细胞筛选 | 使用抗生素抗性或荧光蛋白筛选转染成功的细胞 |
| 4. 细胞扩增 | 筛选后的阳性细胞进行扩增培养 |
| 5. 敲除效率分析 | PCR、Western blot 或测序验证敲除效率 |
| 6. 细胞池表征 | 评估编辑类型分布和群体异质性 |
生成成本通常比克隆敲除细胞系低得多,适合预算有限或需要同时测试多个基因的预实验。
所需时间比克隆敲除细胞系少很多,三周内即可提供结果。
专有多引导技术提高编辑效率,确保较高的敲除比例。
适合时间紧迫的研究项目,可快速获取初步数据,指导后续实验方向。
敲除细胞池在以下场景中具有独特优势:药物靶点初筛(快速评估多个候选靶点的敲除效果)、信号通路功能探索(系统性敲除通路组分观察表型变化)、CRISPR 方案优化(测试不同 sgRNA 的编辑效率)和预实验验证(在构建稳定细胞系前确认敲除可行性和表型方向)。
KO 细胞池适合:①初步功能验证——快速确认基因敲除后的表型方向;②预实验——在投入大量时间构建稳定细胞系之前进行可行性验证;③多基因筛选——同时构建多个基因的敲除池进行并行比较;④时间紧迫的项目——需要 3 周内获得结果的研究。
KO 细胞池是异质细胞群体,包含未编辑、杂合敲除和纯合敲除等多种基因型的细胞。敲除效率通常为 60-80%,但不同细胞间的编辑状态不完全一致。如果需要均一的遗传背景,建议进一步进行单克隆化构建稳定细胞系。
Aimsmass 对 KO 细胞池的验证包括:①Sanger 测序——确认基因组编辑位点和 Indel 类型;②Western blot(可选)——检测蛋白水平的表达变化;③编辑效率评估——通过测序峰图评估群体中的敲除比例。
如果追求快速结果和低成本,KO 细胞池是理想选择(3 周交付);如果需要高均一性和可重复性的正式实验数据,建议选择 KO 稳定细胞系(6-10 周)。很多研究者先使用细胞池进行预实验,确认方向后再构建稳定细胞系进行深入研究。
建议起始细胞量 ≥1×10^6 个,确保转染后有足够的细胞进行筛选和扩增。细胞需处于良好的生长状态(对数生长期),传代次数不宜过多。Aimsmass 可提供细胞培养指导和优化建议。