告别实验 “内卷”! “三合一” 慢病毒家族,重新定义细胞基因编辑效率

2025-09-04

随着分子生物学技术的不断完善,在基因功能研究、疾病机制探索与药物筛选的科研赛道上,基因编辑细胞模型逐渐成为科研人员手中的利器。与动物基因编辑相对应的,细胞基因编辑通常是对细胞系或原代细胞的基因组DNA序列进行精确修饰的技术,目前最主流的方法是使用CRISPR/Cas系统。

CRISPR/Cas系统源于细菌的获得性免疫系统,主要由Cas蛋白和小向导RNA(sgRNA)组成。sgRNA可以识别并结合目标DNA序列,引导Cas蛋白对目标DNA进行切割,造成双链断裂(DSB)。细胞自身的修复机制会对DSB进行修复,在修复过程中引入插入或缺失突变,从而实现基因敲除;也可以通过引入外源DNA模板,实现基因的精确插入或替换。例如,在基础研究中,利用CRISPR/Cas9技术敲除细胞中的特定基因,研究该基因的功能;在疾病治疗领域,尝试修复致病基因来治疗遗传性疾病。

当前CRISPR基因编辑技术




不过,CRISPR/Cas9系统需要被运送细胞内,也就是完成转染(transfection),才能发挥编辑作用。通常有瞬时转染与稳定转染两种,方法有物理、化学、生物三大类。




其中,慢病毒载体可以将外源基因整合到宿主细胞的基因组中,实现稳定表达。将基因编辑元件(如CRISPR/Cas系统)构建到慢病毒载体中,感染细胞后,可将基因编辑元件递送到细胞内,实现对细胞基因的编辑。

不过,传统“三保一”慢病毒产品带来的实验繁琐、成本高企、效率不稳定等问题,却让不少研究者陷入“重复劳动”的困境。

如今,鼠来宝生物与合作者凭借源自加州大学伯克利分校的核心技术,推出基因敲除(KO)、敲低/沉默(CRISPRi)过表达/激活(CRISPRa)三大“三合一”慢病毒系列产品,以更高效、更稳定、更经济的解决方案,彻底打破传统实验瓶颈,助力科研加速突破!





先搞懂:慢病毒与“三合一”的核心逻辑

慢病毒(Lentivirus)属于逆转录病毒科,能将携带的基因序列稳定整合到宿主细胞基因组,实现基因的持久性表达,且对分裂细胞与非分裂细胞(如神经元、干细胞、心肌细胞等)均有高效感染能力,是基因编辑实验的重要工具。

“三合一”慢病毒,颠覆了传统“三保一”的产品形态:

  • 传统“三保一”:3条sgRNA分别包装成3种慢病毒液,需做3次独立转染与药筛,实验步骤繁琐,且单条sgRNA效率不稳定,失败风险高;

  • 鼠来宝“三合一”:将3条靶向同一基因相近关键区域的sgRNA,混合包装成1种慢病毒液,仅需1次转染、1次药筛即可完成实验,效率与稳定性大幅提升,还能降低成本。

三大“三合一”产品:覆盖基因编辑全需求

无论是想实现基因永久敲除、精准敲低(沉默),还是高效过表达(激活),鼠来宝“三合一”家族都能提供针对性解决方案,且每款产品都经过基因组实验验证,数据可靠可复现。

1. 基因敲除(KO)“三合一”慢病毒:永久敲除,一步到位

核心原理:通过慢病毒介导Cas9蛋白与3条sgRNA稳定表达,3条sgRNA靶向基因早期相近外显子,协同作用实现大片段缺失或移码突变,更易获得纯合子单克隆敲除细胞系。

实验优势:

  • 无需自己构质粒、包病毒,节省2-3周实验时间;

  • 仅需1对PCR引物即可完成敲除验证,多克隆阶段敲除效率准确度远超“三保一”;

  • 现货供应(1-2周交付),价格比“三保一”节省低60%左右;

  • 已验证人全基因组19883个基因,适配肿瘤细胞、内皮细胞等多种细胞类型。

2. 基因敲低(CRISPRi)“三合一”慢病毒:精准沉默,可逆无损伤

核心原理:基于失活型Cas9(dCas9)系统,dCas9融合SALL1-SDS3抑制因子(可招募HDAC复合体,促进染色质紧缩),3条sgRNA靶向基因启动子区域,阻止转录起始,实现可逆、非破坏性的基因沉默。

实验优势:

  • 敲低效率稳定在50%-100%,蛋白水平验证可靠;

  • 提供试剂盒(含3 mL慢病毒液+聚凝胺)与对照慢病毒,2-3周即可交付;

  • 支持单/多靶点抑制,适配免疫细胞、iPSC细胞等难转染细胞;

  • 还可定制CRISPRi单克隆细胞系,8-12周交付经蛋白验证的细胞株。

3. 基因过表达(CRISPRa)“三合一”慢病毒:高效激活,不改DNA序列

核心原理:将失活型Cas9(dCas9)与VP64、p65、Rta三大转录激活因子融合(dCas9-VPR),3条sgRNA靶向基因启动子/上游增强子,协同招募RNA聚合酶与转录因子,在不改变DNA序列的前提下,强效激活内源基因表达。

实验优势:

  • 采用双慢病毒系统,优化载体包装效率,难转染细胞也能高效激活;

  • 慢病毒液含dCas9-VPR与3条sgRNA,1次转染即可完成激活;

  • 试剂清单清晰(含3 × 1 mL慢病毒液+聚凝胺),-80℃保存稳定,避免反复冻融影响活性;

  • 适配贴壁、悬浮、原代细胞,满足基因表达调控研究需求。

选择“三合一”的三大理由

1. 成本更低:“三合一”生产工艺简化,企业成本降低,直接让利科研人员。相比自己构质粒包病毒,节省试剂成本与人才培养成本,让经费花在“刀刃”(核心研究)上;

2. 效率更高:1次实验替代3次实验,减少操作误差,且混合sgRNA策略获《Nature》等顶刊认可,敲除/敲低/过表达更稳定,避免“预实验变失败实验”;

3. 周期更短:依托高通量自动化平台,实现2000+ KO细胞系、67000+ KO Pool现货供应,多数“三合一”产品1-3周交付,比“三保一”定制(3-4周)快一倍。



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