CRISPR/Cas9作为一种细菌和古细菌长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御,其高效的整合、切割能力一经发现,便受到科研工作者的关注。2012年,Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier证明CRISPR/Cas9系统可以在体外切割双链DNA;2013年,张锋首次用CRISPR/Cas9系统在原核生物 (大肠杆菌) 中实现基因组编辑。
CRISPR/Cas9系统的出现为人类基因编辑提供了新的可能性,随着近年来分子生物学的快速发展,已广泛应用于众多领域。如:表达调控和基因功能的研究、细胞动物模型的构建、癌基因和药物靶点的筛选,在基因治疗中更是具有巨大的发展前景,为多种疾病提供了新的治疗方法。
CRISPR/Cas9技术的两个核心元素是sgRNA和Cas9蛋白,sgRNA为根据目标位点设计的“向导”序列,Cas9蛋白会根据向导序列进行靶向编辑,二者缺一不可。针对sgRNA,能够通过转染质粒在细胞内表达sgRNA或者借助载体将sgRNA通过转染的方法递送到细胞内;而Cas9蛋白,可以通过转染质粒在细胞内瞬时表达Cas9蛋白或者借助载体将编码Cas9蛋白的mRNA通过转染的方法递送到细胞内,进而在胞内翻译成Cas9蛋白;除此之外,还可以将Cas9蛋白通过转染技术直接递送到细胞内,则可省去胞内翻译的步骤,更快的完成编辑工作。
根据上述递送的形式不同,目前主流的CRISPR/Cas9基因编辑技术采用的方法有以下几种:
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质粒瞬转体系:采用sgRNA表达质粒和Cas9表达质粒(或者采用sgRNA+Cas9共表达质粒)共转染细胞进行编辑。
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RNA瞬转体系:体外合成sgRNA及Cas9蛋白mRNA,通过瞬时转染技术将两者递送到细胞内,由细胞翻译合成Cas9蛋白进行编辑。
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蛋白瞬转体系(RNP体系):体外将sgRNA和Cas9蛋白混合成为RNP复合效应物,再通过瞬时转染技术(脂质体或电转等)将复合效应物递送到细胞内进行编辑。
Cas9 RNP体系的优势
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无外源插入基因。RNP体系避免了外源基因插入的风险,不容易引起机体的免疫反应。与mRNA相比,Cas9蛋白更加稳定,且形成的RNP复合物能够提高sgRNA或crRNA+tracrRNA的稳定性;
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低脱靶率。质粒转染或病毒感染方式常导致Cas9蛋白在细胞内持续表达。RNP复合物转导入细胞后,Cas9蛋白在72小时内即会降解,降低脱靶效应;
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操作简便快捷。在体外将Cas9蛋白和sgRNA或crRNA+tracrRNA混合,转导后即可进行基因编辑。
近岸蛋白提供GMP级Cas9与科研级Cas9/Cas12a/Cas13a等Cas家族高品质蛋白产品,为基因编辑保驾护航。
产品优势:
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纯蛋白体系,无外源基因引入风险。
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Cas9蛋白降解速度快,有效降低脱靶效应
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无动物来源培养基培养
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内毒素低,无核酸内、外切酶及RNA酶残留
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在蛋白两端加了核定位信号(NLS),蛋白可进入细胞核内进行基因组编辑。
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体外切割效率高于90%
GMP级产品通过严格的质检标准,生产与质量管理符合GMP规范,保障生产过程及所有原辅料可追溯。
项目 |
标准 |
外观 |
本品为澄明溶液 |
可见异物 |
符合规定 |
pH |
应为6.9~7.9 |
纯度 |
SDS-PAGE电泳法,还原型应不低于95.0% SEC-HPLC法,非还原型应不低于95.0% |
分子量 |
还原型应为163±16.3kDa |
蛋白质浓度 |
BF法,9.5~10.5mg/ml |
活性 |
体外切割效率,300ng可进行90%切割 |
细菌内毒素 |
应小于10EU/mg |
宿主菌蛋白质残留量 |
不高于蛋白质总量的0.005% |
外源性DNA残留量 |
每1mg蛋白应不高于10ng |
核酸内切酶残留 |
底物的降解不超过10% |
核酸外切酶残留 |
底物的降解不超过10% |
RNA酶残留 |
底物的降解不超过10% |
支原体检查 |
支原体试剂盒法,应为阴性 |
重金属残留 |
应不得超过10ppm |
无菌 |
符合规定 |
GMP级产品生产标准
数据展示:
高纯度:SDS-PAGE&SEC-HPLC双重验证,蛋白纯度≥95%
切割活性高:体外切割效率≥90%
细胞编辑效率高
将不同Cas/sgRNA RNP复合物通过电转方式递送至293T细胞,48h后收集细胞,抽提基因组DNA,进行体外切割测试。
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同条件下,近岸蛋白的Cas9蛋白体外切割效率优于其他同类品牌。 |
近岸蛋白的Cas9蛋白在编辑效率和敲除得分上都优于竞品。 |
近岸蛋白基因编辑系列产品:
目录号 |
产品名称 |
Recombinant Cas9 Nuclease, GMP Grade |
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NLS-Cas9 Nuclease |
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sgRNA In Vitro Transcription Kit |
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sgRNA Screening and Genotype Confirmation Kit |
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Cas9(D10A) Nickase |
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Cas9(H840A) Nickase |
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Cas9(D10A,H840A)Nuclease |
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LbaCas12a Nuclease |
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NLS-Cas9-EGFP Nuclease |
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LwaCas13a Nuclease |
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T7 Endonuclease I |
*小贴士:GMP级Cas9为医药研发企业专用产品,表中无特别标注GMP则为科研级产品。