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斑馬魚Crispant技術:基因功能研究新范式

作者:杭州環特生物科技股份有限公司 2025-07-18T00:00 (訪問量:39828)

編者按 

近年來,斑馬魚Crispant技術作為基因編輯領域的重要突破,具有高效性、低成本與易操作性等優勢,成為了疾病機制研究、藥物篩選及功能基因組學的理想工具,未來有望在精準治療中發揮更大潛力。

Crispant的定義通過CRISPR/Cas9技術,將Cas9蛋白和靶點gRNA混合(RNP)注射到斑馬魚1細胞期,從而獲得的F0代敲除嵌合體斑馬魚(整體敲降),并直接用于表型觀察和基因功能研究。

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Crispant的優勢相較于嗎啡啉介導的基因敲降技術,Crispant具有如下優勢:

01、研究周期短: 

最快2周即可觀察胚胎期表型,一般4周內可提供包括靶點效率驗證的完整研究報告;

02、可在斑馬魚發育的任何時間段觀察表型:

嗎啡啉隨著胚胎的發育其作用逐漸降低(細胞分裂和嗎啡啉降解),一般僅用于1周內的胚胎表型觀察;Crispant是在基因組水平進行基因編輯,導致目的基因在基因組水平產生移碼突變或蛋白翻譯提前終止,從而實現基因敲降,其作用是持續的,從胚胎到成年都可觀察表型;

03、毒副作用低:

嗎啡啉易產生毒副作用,即產生的表型非敲降目的基因導致(尤其是p53信號激活),因此其往往需要合成2條嗎啡啉相互佐證(增加成本);Crispant體系毒副作用低,一次設計并篩選獲得多個高效且特異的靶點,不同靶點的表型可相互佐證,且共同注射多個靶點可達到基因完全敲除的效果;

04、可同時敲降2個或以上目的基因: 

斑馬魚中往往目的基因有多種亞型,兩個嗎啡啉同時注射經常導致斑馬魚胚胎致死或產生非特異性的表型,Crispant可針對多個基因同時敲降,且不易產生非特異性的表型;

05、便于后續穩定品系的構建:

Crispant篩選獲得的靶點可直接用于穩定敲除斑馬魚品系的構建,節省品系構建的時間和費用。

應用場景Crispant技術通過多重sgRNA協同編輯和F0代表型直篩,將基因功能研究的周期壓縮至傳統方法的1/5,成本降低50%以上。其高效性、低成本與易操作性,使其成為疾病模型構建、基因功能解析及藥物篩選的理想工具。01

疾病模型構建:

已有研究將其用于癲癇模型構建,通過敲除irf2bpl或cars2基因,模擬患者抽搐表型,用于抗癲癇藥物篩選,如丙戊酸驗證;也有用于凝血障礙模型構建,敲除adcyap1b基因導致凝血因子下調,表現為自發性出血,適用于抗血栓藥物評價。

06、基因功能解析:

已有研究通過敲除kctd10基因誘導心臟線性畸形,用于心臟發育研究;也有通過rfx6敲除誘導糖尿病樣表型,用于胰腺功能研究。

07、藥物篩選:

已有通過敲除斑馬魚cars2、Sigirr、cbsb基因等誘發相關表型,用于神經系統疾病、抗感染與免疫調節、代謝與罕見病、腫瘤個性化等藥物篩選。

作為健康美麗產業CRO服務開拓者與引領者、斑馬魚生物技術的全球領導者,環特生物搭建了“斑馬魚、類器官、哺乳動物、人體”多維生物技術服務體系,并具備10余年斑馬魚基因編輯技術經驗,具有功能研究周期短、表型直觀、活體分子機制快速驗證和產卵量大、陽性表型個體多的優勢,可為廣泛科研場景下的各類需求,提供流程化、體系化、模塊化的斑馬魚Crispant技術服務等,歡迎有需要的讀者垂詢!

 

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