如何让基因敲除效率提升3倍,价格降低一半?

日期: 2017年07月11日


    

——记赛业生物的技术创新之路

 

CRISPR/Cas9基因编辑技术以它效率高、操作简便、成本低等特点被广泛应用于基因敲除小鼠实验中,但是在将RNAs注入受精卵的环节中,传统的显微注射技术需要借助显微操作系统人工逐个进行受精卵注射,十分耗时。同时,想要提高基因敲除的成功率,需要获得更多受精卵,再加上人工设计基因打靶方案耗时费力,这些因素都在不同程度上增加了基因敲除小鼠的研发时间和成本。

 

基因敲除


为了给客户提供更快捷高效的服务,赛业设立让“基因敲除效率提升三倍,价格降低一半”的目标,从方案设计、受精卵注射、超排卵技术等环节进行改进。首先从注射受精卵的环节入手,用电转受精卵技术代替传统显微注射法,在CRISPR/Cas9技术的基础上创新性研发出CRISPR-Pro基因编辑技术。该技术采用一款最适用于动物受精卵电转的系统和配套体系,将发育到特殊阶段的小鼠受精卵进行特殊处理后,放入电场中进行电击处理,可实现大量的受精卵电转操作。CRISPR-Pro技术突破了注射环节的效率瓶颈,使得高通量生产成为可能。2015年下半年,赛业生物应用CRISPR-Pro高通量电转受精卵方式,首批测试了100个基因敲除小鼠项目,得到电转受精卵存活并发育成两细胞阶段的比率是96-98%,比显微注射方法的30-35%要高近三倍。此外,赛业生物联合知名生物试剂公司共同进行促排卵试剂的研发,经过一系列优化,最终使得供卵小鼠的供卵数量提高了2-3倍,大幅减少了小鼠的使用,增加了动物福利,节约了成本,提高了制备效率。其他各项数据也表明CRISPR-Pro电转受精卵和促排卵技术大幅度提高了项目的成功率。


其次,赛业生物对基因敲除设计方案环节进行优化,并取得重大突破。赛业生物历经十一年发展,其独特优势就是拥有一个由国际顶尖生物技术专家、生物信息学专家和IT技术专家组成的一流团队,该团队已成功研发出全球首款基因载体智慧设计平台VectorBuilder (www.vectorbuilder.com),且已服务全球数万实验室。针对人工设计基因打靶方案耗时费力的问题,赛业生物研发一款智能化的方案设计系统——Alphaknockout基因打靶专家方案系统。该系统借鉴“阿尔法狗”永不停歇的深度学习机制,并借助连续6次蝉联全球最快的超级计算机“天河二号”进行大规模运算,将基因打靶技术制作基因工程鼠的方案设计过程人工智能化。最为可贵的是,赛业生物在过去几年成功完成了数以千例的小鼠和大鼠基因打靶项目,积累了大量可靠的数据来训练我们的人工智能系统,让系统进行深度学习,以达到系统参数的最优。这一点类似于阿尔法狗大量学习人类棋谱。现在只需登录www.alphaknockout.com,输入基因名称,10秒即可得到设计完善的基因敲除方案,大大缩短基因敲除小鼠构建时间成本。


高通量电转受精卵技术与促排卵技术以及智能化的AlphaKnockout基因打靶专家方案系统大幅度节约了基因敲除小鼠的时间成本和技术成本,使得基因敲除效率提升三倍以上,完全性基因敲除小鼠价格也从原来的5.96万减少至2.98万,“效率提升3倍,价格降低一半”的目标最终实现。作为全球领先的转基因/基因敲除模式动物商业技术平台,赛业以技术创新为突破,亦将继续将技术创新进行到底。(www.cyagen.com《赛业生物》)


赛业生物科技简介

cyagen


赛业生物科技集团是全球领先的多元化跨国生物科技实体,2006年成立于美国,中国区总部设立在广州,并在苏州设有子公司,北京、上海、武汉、重庆等地均有办事处。目前员工人数达400余名,总规模超22000平方米,业务经营范围涵盖模式动物、细胞生物学、分子生物学、生物信息学等生命科学领域的多个分支学科。


作为全球领先的转基因/基因敲除模式动物商业技术平台,赛业模式生物研究中心达10000平米,其中包括5000平米的SPF级动物实验室,配备有IVC和EVC饲养设备超过500套,可养殖SPF级大小鼠近30000笼,动物种群规模超过15万只。每年可构建基因敲除鼠、转基因鼠模型10000例以上,学术引用累计超过1300篇,是目前国际上最主要、最被认可的基因工程模式动物商业服务平台之一。自主开发的全球首款功能强大的在线载体设计工具VectorBuilder,每年可定制载体超30万个,彻底颠覆生物技术领域传统格局,打造载体构建金标准和新模式。


2009年,赛业通过ISO9001:2008认证并于2012年顺利通过复审,确保向广大专家学者提供的所有产品和技术服务符合国际标准。AAALAC认证的顺利通过,使赛业成为华南地区极少数个获得国际实验动物评估和认可委员会国际认证的单位之一。这不仅是实验动物质量和生物安全水准的象征,更是国际前沿医学研究的质量标志。


赛业公司目前在美国加州Santa Clara 建立起活体实验鼠检测、隔离中心,成为国内唯一一家具有活体实验鼠类出口能力的生物企业;通过国家出入境检验检疫部门的考核,成为华南地区第一家生物材料出入境绿色通道试点单位,加速了实验动物出入境审批流程,并进一步提升了赛业模式动物中心国际服务的能力。


目前公司的产品和技术服务已为全球数百个顶尖生命科学实验室和跨国制药公司提供了帮助,秉承着“为生物科技创造无限可能”的企业愿景服务于全世界的科研学者!

 

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