斑马鱼Crispant技术:基因功能研究新范式

发布时间:2025-07-16 环特生物 浏览次数:25

编者按 

近年来,斑马鱼Crispant技术作为基因编辑领域的重要突破,具有高效性、低成本与易操作性等优势,成为了疾病机制研究、药物筛选及功能基因组学的理想工具,未来有望在精准治疗中发挥更大潜力。

Crispant的定义通过CRISPR/Cas9技术,将Cas9蛋白和靶点gRNA混合(RNP)注射到斑马鱼1细胞期,从而获得的F0代敲除嵌合体斑马鱼(整体敲降),并直接用于表型观察和基因功能研究。

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Crispant的优势相较于吗啡啉介导的基因敲降技术,Crispant具有如下优势:

01、研究周期短: 

最快2周即可观察胚胎期表型,一般4周内可提供包括靶点效率验证的完整研究报告;

02、可在斑马鱼发育的任何时间段观察表型:

吗啡啉随着胚胎的发育其作用逐渐降低(细胞分裂和吗啡啉降解),一般仅用于1周内的胚胎表型观察;Crispant是在基因组水平进行基因编辑,导致目的基因在基因组水平产生移码突变或蛋白翻译提前终止,从而实现基因敲降,其作用是持续的,从胚胎到成年都可观察表型;

03、毒副作用低:

吗啡啉易产生毒副作用,即产生的表型非敲降目的基因导致(尤其是p53信号激活),因此其往往需要合成2条吗啡啉相互佐证(增加成本);Crispant体系毒副作用低,一次设计并筛选获得多个高效且特异的靶点,不同靶点的表型可相互佐证,且共同注射多个靶点可达到基因完全敲除的效果;

04、可同时敲降2个或以上目的基因: 

斑马鱼中往往目的基因有多种亚型,两个吗啡啉同时注射经常导致斑马鱼胚胎致死或产生非特异性的表型,Crispant可针对多个基因同时敲降,且不易产生非特异性的表型;

05、便于后续稳定品系的构建:

Crispant筛选获得的靶点可直接用于稳定敲除斑马鱼品系的构建,节省品系构建的时间和费用。

应用场景Crispant技术通过多重sgRNA协同编辑和F0代表型直筛,将基因功能研究的周期压缩至传统方法的1/5,成本降低50%以上。其高效性、低成本与易操作性,使其成为疾病模型构建、基因功能解析及药物筛选的理想工具。01

疾病模型构建:

已有研究将其用于癫痫模型构建,通过敲除irf2bpl或cars2基因,模拟患者抽搐表型,用于抗癫痫药物筛选,如丙戊酸验证;也有用于凝血障碍模型构建,敲除adcyap1b基因导致凝血因子下调,表现为自发性出血,适用于抗血栓药物评价。

06、基因功能解析:

已有研究通过敲除kctd10基因诱导心脏线性畸形,用于心脏发育研究;也有通过rfx6敲除诱导糖尿病样表型,用于胰腺功能研究。

07、药物筛选:

已有通过敲除斑马鱼cars2、Sigirr、cbsb基因等诱发相关表型,用于神经系统疾病、抗感染与免疫调节、代谢与罕见病、肿瘤个性化等药物筛选。

作为健康美丽产业CRO服务开拓者与引领者、斑马鱼生物技术的全球领导者,环特生物搭建了“斑马鱼、类器官、哺乳动物、人体”多维生物技术服务体系,并具备10余年斑马鱼基因编辑技术经验,具有功能研究周期短、表型直观、活体分子机制快速验证和产卵量大、阳性表型个体多的优势,可为广泛科研场景下的各类需求,提供流程化、体系化、模块化的斑马鱼Crispant技术服务等,欢迎有需要的读者垂询!


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