基因敲除技术助力基因功能研究

基因敲除技术自发展以来成为功能基因组学研究的重要方法，并运用到多个领域，如疾病模型的建立和动物育种等。基因敲除是通过相应技术将细胞基因组中某基因去除或使基因失去活性，用以观察生物或细胞的表型变化，是研究基因功能的重要手段。不同的基因敲除技术各有优劣，同源重组技术是最早使用的基因敲除方法。目前，新的原理和技术也逐渐被应用，比如转录激活样效应核酸酶（Transcription activator-like effector nucleases,TALEN）和 CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）技术。

利用同源重组进行基因敲除，主要是将含有目的基因和靶细胞基因同源片段的重组载体导入靶细胞同源重组。这种方法存在操作复杂，实验周期长，费用偏高等缺点。利用随机插入突变进行基因敲除，此法利用某些能随机插入基因序列的病毒，细菌或其他基因载体，在目标细胞基因组中进行随机插入突变，建立一个携带随机插入突变的细胞库，然后通过相应的标记进行筛选获得相应的基因敲除细胞。

CRISPR 系统是很多细菌和大部分古生菌的天然免疫系统，通过 RNA 介导特异性的切割外源遗传物质，以对抗入侵者遗传信息的关键部分。

对于 CRISPR/Cas 的作用机理可以分为三个阶段，一：CRISPR 的高度可变的间隔区的获得；二：CRIPSR 基因座的表达；三 CRISPR/Cas 系统活性的发挥或者是对外源遗传物质的干扰。

CRISPR/Cas9 技术成为了最近的新宠儿，已经成功应用于人、大小鼠（赛业可提供基因敲除大小鼠）、细菌、酵母、斑马鱼等各类动植物个体或细胞基因组的遗传学改造。CRISPR/Cas9 技术具有操作简单，精确性更高，实验周期短、成本低，可实现对多个靶基因多个位点同时敲除等优势。