ssDNA(长单链DNA)

ssDNA (Single-Strand DNA)作为基因敲入的模板,已被广泛应用于CRISPR/Cas9介导的基因编辑中。研究表明ssDNA和传统的双链模板(dsDNA)相比,能够实现更高效、特异性更强的大片段敲入。尤其是在模式动物构建中,使用ssDNA能够显著提高敲入效率,并减少随机插入。

金唯智可提供高质量、多规格的ssDNA合成服务,最长可达10,000 nt。

ssDNA在CRISPR基因编辑中的优势

更低的细胞毒性
与双链DNA(dsDNA)相比,ssDNA在递送至细胞后表现出更低的细胞毒性
低脱靶整合
脱靶整合率显著降低,保障基因敲入结果的可重复性和可靠性
高特异性基因敲入模板
为同源重组(HDR)提供高特异性的基因敲入模板,确保精准编辑
高精准度工艺参数调试,优化制剂处方
作为高效供体,适用于靶向插入和基因替换等精准编辑需求

CRISPR基因敲入工作流程

CRISPR/Cas9编辑通过产生双链断裂(DSB),随后由细胞的内源性修复机制:非同源末端连接(NHEJ)和同源重组(HDR)完成修复。然而,同源重组修复在自然情况下发生概率很低,对于外源遗传物质的插入仍有一定的挑战。

传统方法上,双链DNA(dsDNA)是基因插入的首选模板,但最新研究表明,单链核苷酸作为HDR的供体模板更具优势。ssDNA能够以更短的同源臂实现长序列的高效插入,因此已成为基因敲入的高效供体。

金唯智可提供最长达10,000 nt 的ssDNA片段,与dsDNA供体相比,可在插入长序列时显著提高效率,同时降低细胞毒性和脱靶整合风险。

服务详情

SSDNA服务表格
服务类型 长度 周期 规格 QC标准
ssDNA 151-500nt 2-3周 5μg起,干粉发货

Sanger测序正确

电泳纯度验证

单链消化酶纯度验证

内毒素100EU

501-1000nt 3-4周
1001-3000nt 3-5周
3001-5000nt 4-5周
≥5001nt 咨询
*其中内毒素100EU为默认标准,可定制5EU,10EU标准

服务优势

多种规格
可以合成150-10,000 nt 长度的ssDNA,多种规格发货
严格QC
两次Sanger测序验证,序列准确度100%
超高纯度
所有ssDNA均来源于单克隆质粒,酶切法制备,双链DNA残留率低于0.5%
难度序列
可合成包括ITR,大片段正向重复、反向重复等在内的困难序列

制备流程

ssDNA应用案例

某胰腺癌癌细胞,基因N端敲入荧光蛋白,分别使用ssDNA和plasmid作为模板进行敲入

实验体系:20μl体系,细胞3*10^5,ssDNA和质粒均为 2-3 μg

实验结果:质粒donor,鉴定166个克隆,无正确插入;ssDNA donor,鉴定24个克隆,获得3个基因组完全正确的克隆

参考文献

1.Li H, Beckman KA, Pessino V, et al. Design and specificity of long ssDNA donors for CRISPR-based knock-in. bioRxiv 178905. doi: 10.1101/178905.

2.Mason DM, Weber CR, Parola C, et al. High-throughput antibody engineering in mammalian cells by CRISPR/Cas9-mediated homology-directed mutagenesis. Nucleic Acids Res. (2018);46(14):7436-7449. doi: 10.1093/nar/gky550

3.Miura H, Quadros RM, Gurumurthy CB, et al. Easi-CRISPR for creating knock-in and conditional knockout mouse models using long ssDNA donors. Nat Protoc. (2018) 13(1):195-215. doi: 10.1038/nprot.2017.153

4.Roth TL, Puig-Saus, C, Yu R, et al. Reprogramming human T cell function and specificity with non-viral genome targeting. Nature 559. (2018) 405–409. doi: 10.1038/s41586-018-0326-5.