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

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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 | 粒曼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;不过粒曼生物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

 

为避免繁琐的设计、反复的优化和不确定的筛选结果,把时间留给真正重要的实验。粒曼推出点突变细胞系构建服务及点突变试剂盒产品说明书 | 粒曼Easy point mutation点突变细胞构建定制服务及产品。从策略设计到纯合/杂合克隆交付,一站式完成,为您的科研节奏加速,有需求欢迎随时与我们沟通!