瑾萱生物可为客户提供传统λRed同源重组法和CRISPR/Cas9技术，以实现高度准确和有效的无疤痕基因组编辑。我司提供的微生物基因编辑系统主要包括大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌、毕赤酵母、酿酒酵母、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、铜绿甲假单胞菌和乳酸菌等。客户只需将想要敲入/敲除的基因和菌株的信息发送给我们，也可以根据自己的需求指定其他微生物菌属，瑾萱生物的科学家可根据客户的项目需求提供专属的定制方案和高质量的微生物编辑服务。
CRISPR-Cas作为一种高度灵活的基因组编辑研究工具，逐步在改变生物和生物医学研究。CRISPR-Cas系统是原核生物的一种天然免疫系统，用来消灭外来的质体或者噬菌体，某些细菌在遭到病毒入侵后，能够把病毒基因的一小段存储到自身的 DNA 里一个称为 CRISPR 的存储空间，当再次遇到病毒入侵时，细菌能够根据存写的片段识别病毒，将病毒的DNA切断而使之失效。该系统使研究人员能够以多种不同的方式准确地操纵基因组。目前，CRISPR-Cas系统已被广泛应用于不同的生物学研究领域，如细胞系和动物模型的开发以及其他领域，如药物、食品和燃料生产。
 


图1 CRISPR-Cas系统
 

传统λRed同源重组法：
 
同源重组是原核生物获得遗传多样性的一种手段，是其基因组的主要进化机制之一。同源重组包括 RecA 重组系统和 Red 重组系统。RecA 重组系统是大肠杆菌自身存在的一种重组系统，由 RecA 蛋白和辅助蛋白(如 RecBCD、RecFOR 等)组成。而 λ-Red 重组系统是来自 λ 噬菌体的一种重组系统，1998 年被首次应用于大肠杆菌染色体改造。FLP/FRT 重组系统和 Cre/lox 重组系统中的重组酶均属于酪氨酸重组酶。其中 FLP/FRT 重组系统经常和 λ-Red 重组系统结合使用，作为基因重组之后抗性消除的辅助手段。
 

图2 传统λRed同源重组法

 
CRISPR/Cas9基因编辑技术：
 
 
CRISPR-Cas9基因编辑技术就是通过人工设计的 sgRNA（guide RNA）来识别目的基因组序列，并引导 Cas9 蛋白酶进行有效切割 DNA 双链，形成双链断裂，损伤后修复会造成基因敲除或敲入等，最终达到对基因组DNA 进行修饰的目的。相较于传统的同源重组敲除基因的方法，CRISPR-Cas9基因编辑技术速度更快，无痕，结果更准确，非常便于您开展后续的实验研究。
 

 图3 CRISPR/Cas9基因编辑技术
 

服务类型	技术原理
基因敲除	* 原理：Cas9可以对靶基因组进行剪切，形成DNA的双链断裂。在通常情况下，细胞会采用有效的非同源末端连接方式对其进行修复。但过程中通常会发生错配现象，造成移码突变，使靶标基因失去功能，从而实现基因敲除。
基因敲入	* 原理：当DNA双链断裂后，如果有DNA修复模板进入到细胞中，基因组断裂部分会依据修复模板进行同源重组修复（HDR），从而实现基因敲入。修复模板由需要导入的目标基因和靶序列上下游的同源臂组成。
基因抑制、基因激活	* Cas9的特点：能够自主结合和切割目的基因； * 原理：通过点突变的方式使Cas9的两个结构域RuvC-和HNH-失去活性，形成的dCas9只能在sgRNA的介导下结合靶基因，而不具备剪切DNA的功能。
功能基因组筛选	* 原理：利用CRISPR-Cas9进行基因编辑可以产生大量的基因突变细胞，因此利用这些突变细胞可以确认表型的变化是否是由基因或者遗传因素导致的。

 

微生物基因编辑系统：