基因敲除(Knock out, KO)细胞系可完全消除目的基因的表达,使其蛋白完全不表达或功能彻底丧失,且可以更好地观察细胞表型的变化。基因编辑细胞系在药物发现管线的多个阶段(例如,试剂和靶点验证)都发挥着重要作用。百沐生物采用质粒和病毒连接CRISPR/Cas9介导的方法,将gRNA和Cas9蛋白复合物送入细胞,构建的细胞株脱靶效率降低明显,能精准地切割目标DNA序列。基因编辑细胞系的构建为研究特定基因的功能和作用机制提供了重要工具。通过对细胞中目标基因进行敲除、敲入或突变,可以揭示该基因在细胞生理和疾病过程中的作用,并为研究新药靶点和治疗方法提供理论基础。
基因编辑细胞系最常用的技术是CRISPR/Cas9系统。CRISPR/Cas9系统利用Cas9蛋白与特定的引导RNA(gRNA)配对,精确切割细胞中与gRNA相匹配的DNA序列。细胞在修复被切割的DNA时,可以通过非同源末端连接或同源重组来实现修复。通过这种方式,可以实现对特定基因的敲除、敲入或突变。
在基因编辑细胞系的构建过程中,首先需要设计和合成特定的gRNA,以指导Cas9蛋白切割目标基因的DNA序列。然后,将Cas9蛋白和gRNA导入到目标细胞中,通常通过转染或病毒介导的途径。在细胞内,Cas9蛋白与gRNA结合,形成复合物,寻找并切割目标基因的DNA。修复过程中的非同源末端连接或同源重组使得细胞中的特定基因发生改变。
1、 基因功能研究:基因编辑细胞系可以被用于研究特定基因的功能。通过敲除、插入或修饰特定基因,研究人员可以观察到在细胞和生物体中该基因的功能和作用,从而更好地理解基因的功能和相互关系。
2、疾病模型研究:基因编辑细胞系可以用于构建疾病模型,以研究疾病的发生机制和治疗方法。通过敲除或插入特定基因,研究人员可以模拟疾病相关基因的突变或缺失,观察细胞和生物体的表型变化,并研究疾病的发展过程。
3、药物筛选和开发:基因编辑细胞系可以用于药物筛选和开发。通过对特定基因的敲除或插入,研究人员可以建立更准确和可靠的细胞模型,用于评估药物的效果和毒性。这样可以帮助研究人员更精确地筛选和开发药物,提高药物研发的效率和成功率。
4、农业改良:基因编辑细胞系可以用于农业领域的基因改良。通过编辑植物或动物细胞中的特定基因,可以使作物具有抗病性、耐逆性、高产性等有益特性,从而提高农作物的品质和产量。
5、生物燃料生产:基因编辑细胞系可以用于生物燃料生产的研究和开发。通过编辑微生物的基因,可以提高其产生生物燃料的能力,从而为可持续能源的开发做出贡献。
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百沐生物孵化于复旦大学,核心团队由复旦大学、中科院、协和医院等知名科研院所的卓越科学家以及来自阿里、美团、小米、生物医药集团等头部互联网科技公司和大型药企集团的综合背景精英组成,专注于将人工智能(AI)技术与生物技术(BT)深度融合,为生命科学研究和精准医疗领域带来创新解决方案。 公司核心平台为自研单细胞平台(BMBIOS)和小沐AI平台(AIGOBIO)。
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