常見問題
藥物篩選標(biāo)記 熒光蛋白 基因組編輯 蛋白表達(dá) shRNA 病毒包裝 其他
shRNA干擾或者核酸酶介導(dǎo)的基因敲除(如CRISPR、TALEN)都是在細(xì)胞水平上,研究基因缺失對功能影響的重要實驗方法。為了確定哪一種方法對您的應(yīng)用是最優(yōu)選擇,需要考慮以下幾個方面。
干擾載體
干擾載體通過表達(dá)短發(fā)夾RNA(shRNAs)來誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)目標(biāo)mRNA的切割,抑制其翻譯,從而達(dá)到在細(xì)胞水平抑制靶mRNA的功能。因此,shRNA干擾載體不會引起靶基因DNA序列的變化。
基因敲除載體
CPISPR和TALEN都是通過引導(dǎo)核酸酶切割基因組的特定靶位點來起作用,切口被細(xì)胞機(jī)制低效修復(fù),導(dǎo)致永久性突變,如在修復(fù)位點插入或者缺失幾個堿基。某些突變會產(chǎn)生移碼,終止密碼子提前出現(xiàn)等,從而導(dǎo)致目的基因功能缺失。如果基因組中兩個臨近的位點(如小于幾kb)同時作為靶向位點,可能會導(dǎo)致中間區(qū)域片段的缺失(即片段敲除)。
shRNA介導(dǎo)的干擾不會完全抑制靶基因的表達(dá),即使是最有效的shRNAs。相比之下,CRISPR和TALEN可以在某些細(xì)胞產(chǎn)生永久的突變從而導(dǎo)致基因功能的完全喪失。
在不同的轉(zhuǎn)染細(xì)胞間,shRNA干擾載體能夠產(chǎn)生較高的均一性和一致性。相反,CRISPR和TALEN技術(shù)由于插入突變的隨機(jī)性,細(xì)胞之間是高度不均一的。為了完全敲除靶基因,該基因的所有拷貝都必須被敲除。假設(shè)正常細(xì)胞的基因都具有兩個拷貝(除了X-或Y-連鎖基因),而癌細(xì)胞可以有多個拷貝,這種完全敲除細(xì)胞的占比是非常少的。因此,核酸酶介導(dǎo)的敲除需要通過測序篩選以確認(rèn)靶基因的所有拷貝已經(jīng)被敲除。
shRNA介導(dǎo)的干擾與核酸酶介導(dǎo)的基因敲除都具有脫靶效應(yīng)。脫靶表型可以通過使用多種不同的shRNA靶向相同的目的基因來驗證。如果同一個基因使用多個不同的shRNA干擾導(dǎo)致表型變化一致,那么說明表型改變不是由脫靶效應(yīng)引起。而對于CRISPR或TALEN基因敲除,應(yīng)當(dāng)分析多個含有功能缺失突變的克隆,以排除由于脫靶效應(yīng)導(dǎo)致的表型改變。此外,可以對生物信息學(xué)預(yù)測的脫靶位點進(jìn)行測序以確認(rèn)是否發(fā)生突變