发育与分化

CRISPR 在发育与分化中的应用

从多能干细胞(PSC)经三胚层定向分化为多个人体组织类器官(脑、心、肠、胝、肺等),并配套功能验证策略与生物医学应用(含疾病建模、药物筛选与个性化医疗)。
(Sahu and Sharan.,2020)
发育过程由一套层级化的基因调控程序所主导——形态发生素浓度梯度、信号通路串扰、染色质重塑与谱系决定性转录因子协同作用,将单个细胞转变为结构完整、高度有序的生命个体。
这些程序的调控异常会导致先天性疾病、发育缺陷、不育以及儿科疾病。因此,理解发育基因网络的运作机制,既是基础生物学的核心命题,也是再生医学发展的关键前提。
传统研究手段能够观察发育表型,却难以建立驱动表型产生的基因与表型之间的因果联系。而基于 CRISPR 的基因组编辑技术可对发育调控因子进行精准操控,使研究者能够在功能层面系统拆解构建组织与器官的发育程序。
CRISPR 技术正在从以下方面变革发育生物学研究:
艾迪基因为发育与分化研究提供整合式 CRISPR 解决方案,覆盖从通路解析、细胞模型工程到功能验证的完整项目链条。
胚胎发生通过一系列精密编排的事件——体轴特化、原肠运动、胚层形成与器官发生——将受精卵转变为具有特定图式的完整个体。CRISPR 筛选与精准编辑技术可对调控这些基础性事件的基因网络开展系统性拆解。
细胞命运决定由谱系决定性转录因子、先驱因子以及染色质状态转变共同驱动,逐步收窄细胞的发育潜能。CRISPR 激活、干扰与筛选策略可对这些命运决定因子进行系统性鉴定与操控。
再生过程需要细胞感知损伤信号、重新进入增殖或重编程状态,并重建丢失的组织结构。部分物种具备完整器官再生能力,而哺乳动物再生能力有限——这一差异由特定的遗传程序决定,CRISPR 可对其进行系统性解析并尝试重新激活。
发育障碍源于破坏形态发生、图式形成与分化程序的遗传变异。CRISPR 可将患者来源变异精准引入明确的遗传背景,构建同基因型模型,从而揭示特定突变如何使发育过程偏离正常轨道。
从基础发现到转化研究,艾迪基因支持完整的发育研究流程:
| 研究领域 | 关键科学问题 | CRISPR 策略 | 艾迪基因支持 |
| 胚胎发生与器官发生 | 哪些基因驱动胚胎与器官形成? | CRISPR 敲除、CRISPRi/a、筛选 | 发育筛选、类器官模型 |
| 谱系定向 | 细胞命运决定由什么控制? | CRISPRa/i 筛选、报告基因敲入 | 谱系报告系统、iPSC 模型 |
| 再生研究 | 组织修复与可塑性由何决定? | 激活筛选、基因敲除 | 损伤模型、再生检测 |
| 发育障碍 | 变异如何破坏发育过程? | 变异如何破坏发育过程? | 同基因型模型、变异分析 |
全链路基因组工程解决方案 —— 艾迪基因提供可靠的 CRISPR 解决方案,支持从研究构想到验证模型的完整发育生物学研究。

先进的基因编辑平台

专有 sgRNA 设计算法

丰富的项目经验

全面的编辑模式

干细胞与类器官基因组工程

快速执行与灵活定制

一体化工作流程
专业的技术支持团队
从绘制构建胚胎与器官的基因网络图谱,到鉴定细胞命运决定因子、解码再生机制、构建先天性疾病模型,艾迪基因以可靠的 CRISPR 技术赋能研究者,共同推进下一代发育生物学研究。

