基因小常识
基因组由成千上万个基因组成，根据物种的不同，基因组的大小和复杂程度也不相同。以人为例，人的基因组，由23对染色体组成，约31.6亿个DNA碱基对，而这些碱基对组成的序列中，有一部分被称为基因，也称为遗传因子, 是指携带有遗传信息的DNA序列，它是控制性状的基本遗传单位。四种碱基（胸腺嘧啶T）、（腺嘌呤A）、（胞嘧啶C）和（鸟嘌呤G）以不同的排列组合方式组成了大约20000到25000个基因，但这些被称为基因的，有强大功能的区域只占基因组总长度的1.5%左右。
基因编辑原理
基因是携带遗传信息的DNA序列，改变基因就是基因编辑的目的。
那怎么改变基因呢？简单！在基因上切一刀不就完了，对，就是如此！而CAS9蛋白就是这把剪刀！
为什么切一刀就会改变基因呢？听我慢慢说来。当基因区域被切之后，机体当然不会老老实实任凭这个叫CAS9的家伙胡作非为，机体会修复，而这个修复就容易出现差错，比如多几个碱基，或者少几个碱基，那么这个基因不就变了嘛。当然有人会和我硬刚，万一完全修复了怎么办？小刚同学，我会告诉你，当然有这种可能，甚至即使碱基缺了或者多了也可能蛋白序列并没有移码，当然，这些都存在，不过，我们可以通过测序检测DNA水平是否有变化和通过WB检测蛋白水平是否有改变，我们关注的是基因改变了的，而最终是蛋白的改变！
那么问题来了CAS9这个家伙怎么会听你的话，你想切哪就切哪呢，他又不是你的老相好。能想到这的童鞋，你可真聪明，那该怎么办呢？
那我们就找一个CAS9的老相好呗！那是谁？这个就是一段RNA，这段RNA能够和CAS9结合，时刻保持拥抱的状态，所以这段RNA如果想让CAS9去切哪里，那CAS9肯定会听话的。说到RNA你是不是想到了什么，对，对，对，它也有它的老相好，那就是DNA，当RNA上的一段序列与DNA上的一段序列相同时，这段RNA又会和DNA仅仅的抱在一起。这样看来事情就搞清楚了，一段漂亮的RNA脚踏两只船，一方是霸气且手拿菜刀的硬汉CAS9，一方是柔弱的小白脸DNA（基因），CAS9-RNA-DNA，三者见面了，柔弱的小白脸就这样被砍了。这里就会出现几种情况：
（1）CAS9的刀比较钝，砍不伤DNA这个小白脸（基因不变）。
（2）小白脸身体素质好，修复的好（基因不变）。
（3）小白脸身体素质好，修复的比较好，碱基的变化是3的倍数（基因在变成蛋白时也很可能功能不变）。
（4）小白脸被砍伤，修复出差错，终身残疾（基因改变）。
（5）小白脸被活活看死，永世不得超生（基因改变）。
根据实际操作经验来看，只要CAS9和RNA同时进入了细胞，基因改变的几率很大，最终蛋白改变的几率很大，所以，大多是上面的（4）和（5）两种情况。
基因编辑模式图
图上哪一个是CAS9，哪一个是RNA，哪一个是基因呢？
所以基因是否改变，最终的蛋白水平检测才是硬道理！
基因编辑操作手段
以细胞基因编辑为例，既然基因编辑需要CAS9，需要RNA，所以只要把这两部分丢到细胞里就可以了。而最关键的点，来了，来了，来了，也就是我们要设计的部分，就是RNA上的一段一定要和所要编辑的DNA上的一段相同，当然，这段序列的选择，这段序列的好坏，只需要把要编辑的序列输到网站上就好，我比较喜欢用的设计网站是CRISPOR (tefor.net)，找到的序列去金斯瑞网站订购就可以了，对不起，我打广告了，而事实是，我对金斯瑞的网站操作最熟练，大家选择随意。
这里稍微深入一下，这里我已经默认大家都会找那段RNA序列了，如果不会，问问度娘，都讲解的很清楚。我要说的是基因编辑我们运用的手段（1）瞬时转化：一、把CAS9和RNA弄到细胞里。二、向细胞中塞一个质粒，这个质粒能够表达CAS9和RNA。（2）稳定转化：就是让细胞持续表达CAS9和RNA，这就需要表达CAS9和RNA的那段DNA插入到细胞的基因组中，我通常用的慢病毒载体就可以达到这个目的。
基因编辑操作手段升级
前面的思想大概是想要基因编辑，细胞中就要有CAS9和RNA，那么怎么确定这些东西进入细胞了呢？商品化的这些东西有的带有荧光标记，这就似乎简单了许多。另外，如果运用载体的方式，也可以载体上加荧光标记，再配合上流式分选设备，整个效率就会大幅度提高。
另外，可以同时转化几个RNA（转化效率会偏低），达到多基因敲除，或者载体上放两个以上的可转录成RNA的序列，又可使编辑效率大大提高。
基因编辑之敲入（KI）
KI是一个什么东东？Knock in，就是将一段DNA片段任意插入基因组的任意位置，那这个是怎么做到的呢？您一定听过同源重组吧，将要插入基因组位点的两端的序列，一段放到插入序列DNA片段左边，一段放到右边，这样要插入DNA序列就有了同源臂，这样外源片段就插入到基因组的特定位置了。
KI模式图
咦？就这么简单？理论嘛，理论都是很简单，但是理论又是最最重要的关键一环！事实上，同源重组的概率很低，但也有例外，比如在酵母细胞中，重组概率就很高，做过酵母双杂交的童鞋一定很有经验吧，但是人的细胞确实很低，因为低，就不容易操作，因为不容易操作就不容易成功，但是，办法还是有的。
经过研究发现在同源同组区域附近DNA链断裂能大大提高同源重组的效率，诶？是不是有办法了，CAS9这个大胖子是不是又可以发挥作用了，CAS9-RNA-DNA+带着同源臂的外源DNA就完成了同源重组，重组是否成功，通过DNA序列测序就可以知晓。所以，所谓的KI其本质是基因重组！
KI的应用场景
既然外源DNA片段可以随意插入基因组的任意位置，这到底有什么用呢？那这就仁者见仁，智者见智了，我随便说几个吧。比如
（1）将片段插入到基因组的特定位置，最后蛋白改变了，是否这也是一种KO？如果顺着这个思路你可能会有很多新思路，要是这个片段能发光，这个片段有终止密码子……
（2）将一个小的可以编码蛋白的短序列插入到基因的起始密码子后面或者终止密码子前面，这是不是就形成了融合蛋白？如果这个蛋白能被轻易的检测到，是不是目的基因就相当于打上了标记？而这里面最火的KI就是HiBiT KI，如果到现在您还不了解HiBiT这个明星，赶紧去百度一下吧，您一定会很激动。
（3）那KI是否还可以把已知基因的的启动子换掉？当然能！是否可以把目标基因替换掉？当然能！
如果你还有其他疑问，欢迎咨询，我们这里是爱思益普生物 - ICE Biosci
下面我就来介绍一下我们的基因编辑平台
爱思益普基因编辑平台成立于2022年7月，短短一年多时间，已经构建成功单基因敲除细胞系68例，多基因敲除细胞系5例，HiBiT KI 细胞系38例，当然还有近百例的过表达细胞系未列出。
已完成的内部研发单克隆细胞系
还有22个已完成的客户KI订单、45个客户KO订单和51个OE订单已完成，13个KI，26个KO和13个OE订单ongoing
我们的系统
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平台设备
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这里值得介绍的是高内涵成像系统和流式分选设备，可以大大提高KO，KI的效率.
一些KI案例的功能验证
Protac分子降解活性的验证
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全心全意为客户着想，认真对服务内容进行评估，并承诺不成功不收费。
撰稿人----张显文
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截至目前，爱思益普为600家以上的国内新药研发机构提供服务，得到客户广泛好评；每年有数百个项目进行新药临床研究（IND）申报，多个项目通过NMPA的现场核查。
