服务指南 | 点突变稳定细胞系构建服务 Q&A 全解:从概念到实验细节,一篇看懂!【2512版】
2025-12-15
在基因编辑需求不断增长的今天,点突变细胞系(Point Mutation Cell Line) 已成为研究蛋白功能、信号通路、疾病模型与药物靶点验证的重要工具。无论是 SNP 校正、氨基酸替换、启动子突变,还是致病突变建模,点突变已成为最常见的基因编辑类型之一。
为了帮助大家快速了解点突变细胞系构建流程,我们更新了点突变Q&A专题(上一期:服务指南 | ok138cn太阳集团529点突变细胞系构建服务Q&A【2411版】),覆盖从基础概念到实验技巧,建议收藏!
Q1:什么是点突变(Point Mutation)?
点突变指在基因组中仅改变一个或少数核苷酸(一般30个碱基以内),常见类型包括:
a.错义突变(Missense):A→G 导致氨基酸变化
b.无义突变(Nonsense):改变密码子导致提前终止
c.同义突变(Silent):核苷酸变化但氨基酸不变
d.关键位点突变:如磷酸化位点(S/T/Y)突变为 A、D、E
点突变比敲除更精确,是功能研究的黄金工具。
Q2:点突变细胞系是如何构建的?(简述技术路线)
CRISPR/Cas9 -sgRNA RNP + HDR 修复模板(例如ssODN)
适用:任意碱基变化、小插入、小缺失流程:
1)设计sgRNA 靶向突变位点(设计方案客户确认)
2)CRISPR/Cas9 -sgRNA RNP在基因组切开形成DSB
3)提供HDR 模板(ssODN)
4)细胞利用HDR 将突变精确“写入”基因组
5)单细胞筛选→ 鉴定纯合/杂合克隆
Q3:什么是“纯合子(Homozygous)”与“杂合子(Heterozygous)”?
一个二倍体细胞有2份同源染色体,因此理论上基因也有2份等位基因。
1)纯合子(Homozygous):两个等位基因都发生了突变。例:将一个氨基酸突变(如 R123A)引入两条等位基因 → 纯合点突变细胞系。
2)杂合子(Heterozygous):只有一个等位基因发生突变,另一个保持野生型。例:一条是 WT,一条是突变 → 杂合模型更接近临床 SNP 亚型。
对双倍体细胞来说:
突变纯合 = 100% 编辑位点均为突变型
突变杂合 = WT/Mut 共存
科研中,遗传疾病模型多采用杂合子;功能验证多采用纯合子。
Q4:我怎么决定做点突变纯合子还是杂合子?
建议:
若突变本身致死⇒ 做杂合子;
想观察完全丢失某功能⇒ 做纯合子;
想模拟患者基因型⇒ 参考 ClinVar/gnomAD,通常为杂合或复合杂合。
Q5:点突变会不会影响细胞生长?
如果突变发生在必需基因、细胞周期相关基因、线粒体功能基因等,可能会影响细胞生长变慢、细胞形态改变、甚至突变纯合克隆“选不上来”;售前咨询阶段,我们会提前评估突变位点是否可能导致致死,并建议做杂合突变。
Q6:为什么点突变细胞系往往需要单克隆?
因为基因编辑事件复杂,如果是混合克隆杂合/纯合不可控;且混合细胞群难以用于功能研究;即使是单克隆,也可能会由于off-targe导致不同克隆之间差异大;所以点突变不管杂合子还是纯合子一定要做单克隆分离,验证后交付最优单克隆。
Q7:同一个基因可以做多个点突变吗?
可以,但需要具体分析,有三种方式可以提供:
1)双敲策略:先做一个突变,再做第二个(适用于两突变位点距离较远);
2)两 sgRNA 同时引入;
3)大片段替换为合成片段;适合应用场景:激酶双残基突变(KR → AA)、复合突变(如 K-RAS G12D + T35S)等。
Q8:构建一个点突变细胞系需要多久?
一般周期(以 293/HeLa 细胞为例):
|
项目 |
时间 |
|
设计 + 合成 |
1–2 周 |
|
编辑 + 富集 |
2–3 周 |
|
单克隆筛选 |
4-5周 |
|
测序验证 |
1-2 周 |
|
总周期 |
通常10–12周 |
实验周期一般主要取决于细胞倍增时间,会根据不同细胞有浮动。
Q9:iPSC 与普通肿瘤细胞系做点突变,有什么核心区别?
iPSC、ESC 这类干细胞具有:
1)强 DNA 损伤反应(DDR)
2)更高的 p53 活性
3)更容易发生凋亡
4) 更易发生基因组不稳定
因此在基因编辑时:HDR 效率较低\双链断裂(DSB)容易诱发细胞死亡;不过ok138cn太阳集团529开发的独有的点突变方法在iPSC等相关细胞中也有很好的编辑效率。
Q10:构建点突变细胞系的常见难点是什么?
1)HDR 效率低,可使用小分子增强剂、优化 ssODN、同步化细胞;
2)突变离PAM太远,需要扩大筛选范围,更改切割点、考虑采用大片段重组等方式
3)纯合效率低,可增加双切、双sgRNA系统等提高成功率。
Q11:点突变细胞系一般如何验证?
(1)PCR + Sanger 测序(初筛):最常见、最快捷的方式。
- 可确认:是否有目标突变(碱基替换/插入/缺失、是否存在混合峰(杂合)、是否出现局部插入/缺失
- 但注意:Sanger 不能区分双拷贝纯合与拷贝缺失(假纯合),也无法判断大片段重排,所以 Sanger 只是第一步。
(2)TA 克隆测序(克隆测序):把 PCR 产物克隆到 TA/vector 中,再做单克隆测序。
- 可明确:WT 与 Mut 的比例、是否双等位基因纯合、是否有非目标的小indel等。
- 适合:杂合突变基因型确认、复杂背景(如多拷贝基因)的情况
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