基因敲除
通过基因组编辑技术等手段,将目标基因的DNA序列从细胞或生物体中彻底删除或失活,阻断其转录和翻译过程,使目标基因完全失去功能,同时还可获得与基因敲低不同的表型。常见的基因敲除技术包括CRISPR/Cas9系统、转录激活样效应核酸酶(TALEN)技术、锌指核酸酶(Zinc finger nuclease)技术等。基因敲除技术通常能够取得更明显的表型,对于探究基因作用、疾病机制、药物靶点等方面具有更高的研究效度。
基因敲除载体:
(1)CRISPR/Cas9载体:包含Cas9核酸酶和sgRNA靶向序列,通过精确定位靶向基因DNA序列并引入双链断裂点,从而实现靶向基因的突变和敲除;
(2)转录激活样效应核酸酶(TALENs)载体:与CRISPR/Cas9类似,包含特异性核酸酶和nuclease binding domain,通过切割靶向基因DNA序列实现敲除和编辑;
(3)锌指核酸酶(ZFNs)载体:包含具有特异性的锌指结构域和核酸酶,通过切割靶向基因DNA序列实现敲除和编辑。
基因敲除载体的构建方法:
(1)设计基因敲除的靶点以及合成序列,选择CRISPR/Cas9等酶切工具对目标基因进行精确编辑,实现敲除;
(2)将编辑过的靶点序列插入到特定的载体中;
(3)转化编制好的敲除载体至大肠杆菌中,进行筛选鉴定,验证敲除效果;
(4)最终通过病毒载体、电穿孔等方法将敲除载体导入到目标细胞中。