基因表达与调控

CRISPR 在基因表达与调控中的应用

基因表达程序转录调控的关键特征。(Bradner et al., 2017)
(A)主转录因子形成相互连接的自我调控环路;(B)增强子招募共激活因子与 RNAPII 并产生 eRNA;(C)由 CTCF 与 Cohesin 界定的绝缘邻域;(D)超级增强子集中转录输出;(E)信号通路(LIF/TGF-beta/Wnt)汇集于主转录因子;(F)关键调控因子的泛素-蛋白酶体降解;(G)组蛋白修饰的 writer、eraser 与 reader;(H)DNA 甲基化调控增强子活性与绝缘邻域。该图阐释了癌细胞所利用的转录依赖性。
基因表达受到转录因子、表观遗传修饰、顺式调控元件与非编码 RNA 的复杂协同调控,这些层次共同决定了基因在何时、何处、以何种强度被激活。
这些调控层次的失调与肿瘤、发育障碍、免疫疾病和代谢性疾病密切相关。因此,理解基因调控的功能逻辑已成为现代生物学与医学的核心议题。
CRISPR 技术——尤其是基于核酸酶失活型 Cas9(dCas9)的 CRISPR 激活(CRISPRa)与 CRISPR 干扰(CRISPRi)——能够对内源基因表达进行精准、可逆的调控,彻底改变了研究者探索基因调控网络的方式。
CRISPR 技术正在从以下方面变革基因表达研究:
艾迪基因为基因表达与调控研究提供整合式 CRISPR 解决方案,覆盖从调控元件筛选、表观基因组工程到功能验证的完整项目链条。
转录因子及其协同调控因子通过结合特定 DNA 序列控制基因活性,主导细胞身份、发育过程与疾病发生。CRISPR 筛选与 CRISPRa/i 策略可对这些调控因子进行系统性鉴定与功能解析。
包括 DNA 甲基化、组蛋白乙酰化与甲基化在内的表观遗传修饰,在不改变 DNA 序列的前提下塑造染色质开放程度与基因活性。基于 CRISPR 的表观基因组编辑可在目标位点定点添加或移除特定表观标记,从而探究其功能后果。
增强子、启动子及其他顺式调控元件决定基因的表达模式,而这些区域内的遗传变异与人类疾病高度相关。CRISPR 可对调控元件进行精准扰动,从而在天然基因组背景下解析其功能。
包括 microRNA、长链非编码 RNA(lncRNA)及其他调控性转录本在内的非编码 RNA,在转录后层面控制基因表达,并与多种疾病相关。CRISPR 提供了操控这些调控分子、阐明其功能的工具集。
艾迪基因支持完整的 CRISPR 研究流程:

| 研究领域 | 关键科学问题 | CRISPR 策略 | 艾迪基因支持 |
| 转录调控 | 哪些因子控制基因表达程序? | CRISPRa/i、筛选 | 转录因子筛选文库、报告系统 |
| 表观基因组与染色质 | 表观标记如何调控基因? | 表观编辑、dCas9 | 表观编辑工具模型 |
| 增强子与启动子 | 哪些调控元件驱动表达? | CRISPRi tiling、敲入 | Tiling 文库、变异模型 |
| 非编码 RNA | 非编码 RNA 如何调控基因表达? | 敲除、启动子缺失 | 非编码 RNA 模型、功能检测 |
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基因调控研究。

先进的基因编辑平台

专有 sgRNA 设计算法

CRISPRa/CRISPRi 与表观基因组编辑

丰富的项目经验

内源标签敲入与报告模型

快速执行与灵活定制
从转录调控与表观基因组编辑,到增强子图谱绘制与非编码 RNA 研究,艾迪基因以精准的 CRISPR 工具赋能研究者,共同破译基因组调控密码、加速机制层面的科学发现。

