在現(xiàn)代生命科學(xué)研究中，基因敲除（Knockout, KO）細(xì)胞株已經(jīng)成為探索基因功能、驗(yàn)證藥物靶點(diǎn)、模擬疾病機(jī)制的核心工具。依托CRISPR/Cas9技術(shù)，科研人員可以對(duì)特定基因進(jìn)行精準(zhǔn)、yonjiu性失活，極大提升了實(shí)驗(yàn)效率和可靠性。

但要獲得一個(gè)穩(wěn)定、高質(zhì)量的KO細(xì)胞株并不簡(jiǎn)單。從gRNA設(shè)計(jì)到克隆驗(yàn)證，每個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要，稍有疏忽就可能前功盡棄。本文將為你系統(tǒng)梳理構(gòu)建KO細(xì)胞株的標(biāo)準(zhǔn)流程，幫助你高效推進(jìn)研究、提升發(fā)表成功率。

細(xì)胞系構(gòu)建流程

利用 CRISPR 構(gòu)建基因敲入細(xì)胞系通常需要經(jīng)過(guò)一系列核心步驟。首先是 sgRNA 的設(shè)計(jì)，其特異性直接決定了編輯的成功率和脫靶風(fēng)險(xiǎn)。選擇靶點(diǎn)時(shí)必須保證鄰近存在 PAM 序列（如 NGG），同時(shí)避免與基因組其他區(qū)域高度相似。

其次是供體模板的構(gòu)建。供體模板一般由外源序列和兩端同源臂組成，可以是雙鏈 DNA，也可以是單鏈 DNA。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，還可以在模板中嵌入抗性基因或熒光標(biāo)簽，以便后續(xù)篩選。

在遞送環(huán)節(jié)，Cas9 和 sgRNA 可通過(guò)質(zhì)粒、電轉(zhuǎn)、病毒載體或 RNP 復(fù)合物的方式導(dǎo)入細(xì)胞。選擇合適的遞送方式對(duì)編輯成功至關(guān)重要，不同的細(xì)胞類型通常需要針對(duì)性優(yōu)化條件。

完成轉(zhuǎn)染后，細(xì)胞依賴 HDR 機(jī)制整合外源基因。由于 HDR 在細(xì)胞周期 S/G2 期更為活躍，因此研究人員常通過(guò)藥物或同步化手段提高敲入效率。接下來(lái)，利用 PCR、測(cè)序、Western blot 或熒光檢測(cè)等方法進(jìn)行鑒定，篩選陽(yáng)性克隆，并通過(guò)單克隆擴(kuò)增建立穩(wěn)定細(xì)胞系。最終獲得的穩(wěn)轉(zhuǎn)株不僅能保持長(zhǎng)期表達(dá)，還具有較好的遺傳穩(wěn)定性。

構(gòu)建基因敲除細(xì)胞株是分子生物學(xué)中一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)流程，涵蓋從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證的每一個(gè)環(huán)節(jié)。無(wú)論你是初入實(shí)驗(yàn)室的新手，還是追求高效結(jié)果的資深研究者，理解并掌握KO細(xì)胞構(gòu)建的關(guān)鍵流程，都是推進(jìn)科研項(xiàng)目、發(fā)表高分文章的重要保障。