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综述:利用CRISPR技术在安全港位点和内源基因构建人类报告细胞系的现代方法
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月22日 来源:Critical Reviews in Biotechnology 8.2
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这篇综述系统阐述了如何运用CRISPR/Cas9基因编辑技术,在基因组安全港(Safe Harbor)位点和内源基因中精准构建报告基因系统(如荧光蛋白/luciferase),相比传统非靶向整合方法可显著降低对邻近基因的干扰。文章重点探讨了报告细胞系在信号通路激活剂/抑制剂筛选中的关键作用,以及通过CRISPR实现位点特异性整合的技术优势,为开发新型治疗方案提供标准化研究工具。
Abstract部分解析
报告系统在现代分子生物学中日益重要,其通过稳定表达荧光蛋白或荧光素酶(luciferase)等标记基因,为细胞水平和活体(in cellulo/in vivo)实验提供可视化检测手段。传统随机整合方法可能导致邻近基因表达异常,而CRISPR/Cas9介导的靶向整合——特别是定位在安全港位点时——能最大限度维持基因组稳定性。
关键技术突破
安全港位点筛选
研究证实人类基因组中ROSA26、AAVS1等位点适合外源基因整合。通过全基因组测序和转录组分析验证,这些区域具备以下特征:
• 远离致癌基因和必需基因
• 具有开放染色质结构
• 支持报告基因长期稳定表达
内源基因标记策略
利用同源定向修复(HDR)将报告基因插入目标基因位点:
荧光蛋白标签与靶基因共表达
信号肽序列确保蛋白正确定位
通过2A自剪切肽实现多基因协同表达
应用前景
此类工程化细胞系已成功应用于:
NF-κB、Wnt等关键信号通路研究
高通量药物筛选平台构建
肿瘤免疫治疗靶点验证
未来发展方向包括开发新型双报告系统、优化CRISPR递送效率,以及建立更全面的安全港位点数据库。值得注意的是,基于CRISPR的位点特异性整合技术正在推动报告细胞系成为标准化研究工具,其应用范围已从基础研究延伸至临床前试验领域。
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