斑马鱼基因编辑

华芯微鱼提供高质量的斑马鱼基因编辑服务,通过mRNA显微注射技术、Morpholino、CRISPR/Cas9 等实验技术定制斑马鱼模型,通过斑马鱼模型研究基因、蛋白在体内的功能与相关的信号通路,筛选致病基因以及探索基因的功能,为人类疾病的研究提供了极大的便捷。

 

 

目的基因 Morpholino 敲低(Knockdown)服务

 

原理:
斑马鱼基因敲低(Knockdown)技术是利用反义寡核苷酸来降低特定基因的表达,从而研究该基因功能的一种重要技术手段。Morpholino是一段人工合成的对应特异基因的片段,它与核糖核苷酸中五元碳环的结构类似,通过显微注射将其注入斑马鱼胚胎,与mRNA发生互补配对,使mRNA不能正常翻译或降解,实现基因敲低。


服务流程:

斑马鱼基因同源性分析-------设计 Morpholino 序列:1,剪切阶段: 在 pre-mRNA 上选择合适的 splicing site,2,翻译阶段:在 ATG 附近设计 MO 序列-------设计合成
Morpholino 序列-------斑马鱼受精卵显微注射-------表型分析-------信号通路分析

 

案例展示:

通过斑马鱼模型体内模拟lpin1基因缺陷在机体发育和神经发生过程中的发病机制,发现lpin1缺失会影响肌块发育完整性,抑制初级运动神经元和次级运动神经元萌发,导致突触后乙酰胆碱受体定位异常,以及髓鞘形成缺陷,部分模拟人类LPIN1突变患者肌无力表型。

 

基因Knockdown导致斑马鱼髓鞘发育异常

         髓鞘荧光斑马鱼的髓鞘和运动神经元荧光信号在目的基因敲低后减弱。

 

基因Knockdown导致斑马鱼肌节和神经肌肉突触形成缺陷


        目的基因敲低后斑马鱼肌节发育异常,神经肌肉突触结构缺失。

 

基因Knockdown影响斑马鱼肌肉和神经元发育中的基因表达

 

                 目的基因敲低后斑马鱼肌肉和神经元标记物基因表达异常。

 

目的基因过表达服务

 

原理:
mRNA可以反映基因的表达水平所谓基因表达,基因表达水平一般是通过该基因转录的mRNA的多少来衡量的。构建重组表达载体,需要体外转录成mRNA,通过注射体外合成的mRNA可以实现目的基因的过表达。


服务流程:

斑马鱼同源基因分析-------构建表达载体-------体外合成mRNA -------斑马鱼受精卵注射-------表型观察-------信号通路分析

 

案例展示:

 

过表达突变型基因mRNA导致斑马鱼产生运动障碍 

              过表达突变型目的基因mRNA导致斑马鱼接触反应障碍和游泳行为异常

 

目的基因敲除(Knockout)服务

 

原理:
CRISPR/Cas9系统包括Cas9核酸内切酶和向导RNA。进行基因编辑时,gRNA将Cas9核酸酶引导到靶位点处,Cas9核酸酶能识靶位点序列上的PAM序列,并在PAM上游3-8 bp碱基处进行切割,双链DNA发生断裂,后通过非同源末端连接或同源性定向修复进行修复,从而达到基因编辑的效果。


服务流程:

斑马鱼同源基因分析------- gRNA靶位点选择与确认------- gRNA合成------- 斑马鱼受精卵显微注射------- gRNA有效性检测------- F0代突变体筛选保育------- F1代突变体筛选

 

案例展示:

通过CRISPR/Cas9系统敲除斑马鱼heg1基因导致其出现先天性扩张型心肌病表型

    heg1基因敲除后影响斑马鱼心脏发育,导致心血管畸形影响心包面积,血流阻滞。