基因编辑 | TurboMice™四倍体补偿技术：F0代批量获得自删除抗性纯合小鼠在基因编辑小鼠模型构建中，获得无抗性基因残留且遗传背景一致的纯合小鼠是核心难点。传统技术需经历“嵌合体→F1杂合→F2纯合”多代繁育，周期长达6~8个月，且抗性基因（NeoR/PuroR等）残留会干扰基因功能研究。

 

明迅生物TurboMice™四倍体补偿技术突破这一瓶颈，实现F0代批量获得自删除抗性纯合小鼠，将造模周期缩短至3个月，遗传一致性优异，解决了“建系周期长、抗性残留、遗传背景混杂”等痛点。

 

技术原理

 

四倍体补偿技术最早在1990年被首次提出并应用于干细胞全能性研究，并在2001~2015年间得到进一步的发展和应用。然而，四倍体补偿技术制备的小鼠出生率较低，仅1%~5%。明迅生物开发的TurboMice™四倍体补偿技术，即四倍体补偿技术结合精准基因编辑技术及小鼠胚胎干细胞技术，建立并优化了工程化体系，成功将小鼠的出生率大幅提高至30%~60%。

 

具体原理如下：小鼠正常的2细胞期二倍体胚胎，经电脉冲融合后可形成四倍体胚胎。四倍体胚胎因发育缺陷，仅能分化成胎盘、脐带等胚外组织，而无法发育成胎儿本体；而胚胎干细胞虽能分化形成体内所有的细胞类型，因自发分化能力的问题，胚胎干细胞无法分化形成胎盘。

 

通过将基因编辑后的ES细胞与四倍体胚胎聚合，形成重构胚，其中四倍体细胞只参与胚外组织(如胎盘等)而不参与其胚体的形成，而胚体则完全来源于二倍体胚胎干细胞，其可发育成完整小鼠个体。

 

通俗来讲，TurboMice™四倍体补偿技术实现了“细胞造小鼠”，通过直接基因编辑干细胞，让细胞直接发育成小鼠，可在3-5个月周期获得目标纯合小鼠。TurboMice™技术获得的同批小鼠均为单细胞来源，遗传物质几乎完全相同，实现了高度的遗传一致性，同时跨越了传统ES打靶中不可避免的“嵌合体”阶段。

在传统基因打靶技术中，如新霉素抗性基因（NeoR）常作为正筛选标记，在打靶载体中利用G418药物压力筛选出成功发生同源重组的ES细胞，但存在两大痛点：

 

1.抗性基因残留：NeoR会随基因编辑事件一同整合进基因组，可能干扰邻近内源基因的表达或功能。

 

2.繁育周期冗长：通常需要在获得小鼠后，通过多代（通常为两代）杂交去除NeoR，这一过程往往耗时4–6个月。

 

TurboMice™四倍体补偿技术在载体设计中引入自删除元件，将抗性基因（NeoR/PuroR等）与目标基因整合于同一载体。在ES细胞完成筛选后，删除抗性基因，最终获得的F0代纯合小鼠无抗性基因残留。不仅从源头避免了抗性基因对目标基因功能或邻近基因表达的潜在干扰，还省去传统流程中耗时4-6个月的杂交去抗性步骤。

 

明迅生物TurboMice™技术可在短至3个月内，批量获得自删除抗性F0代纯合小鼠，遗传一致性好，无需经历繁琐的建系与多代繁育。

 

技术优势

 

1.周期极短：F0代即可获得纯合小鼠，无需经历F1/F2代繁育，造模周期从半年压缩至3个月，加速科研进度。

 

2.遗传一致性高：同批小鼠均为单细胞来源，避免嵌合体导致的遗传背景混杂，数据重复性高。

 

3.自删除抗性：自删除抗性使F0代小鼠无抗性基因残留，基因功能研究更精准。

 

4.批量交付：可短时间批量交付F0代纯合小鼠，满足高通量需求。

 

5.精准构建复杂模型：针对人源化、多靶点等复杂遗传模型，可实现5个月交付纯合子，支持快速优化迭代。

 

TurboMice™技术可实现几乎任何目标基因位点的编辑，适用于基因敲除/敲入、条件性敲除、点突变、人源化、过表达等模型快速构建，跳过繁育筛选步骤，可短至3个月由胚胎干细胞直接制备完整纯合基因编辑小鼠模型。TurboMice™能让您“更快、更准、更省”地获得理想模型，加速科学发现与成果转化，欢迎您前来咨询。