用于功能基因组学研究的 CRISPR 筛选文库

CRISPR 筛选技术可帮助您针对相关基因或自定义基因组合开展聚焦性的功能缺失分析，也能可靠地进行无偏倚的全基因组 CRISPR 筛选。

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用于发现与验证研究的pooled和arrayed慢病毒 CRISPR 文库

CRISPR 筛选文库guide RNA (gRNAs) 组合的集合，用于在细胞群体中系统性地扰动基因，以研究基因功能、鉴定药物靶点并解析生物通路。 这些文库可通过慢病毒载体递送，从而在多种细胞类型中实现稳定的基因组编辑。

根据实验平台配置和实验方法的不同，通常主要采用以下两种形式：

Arrayed CRISPR 文库

每个基因最多包含 4 条独立的 gRNA，并以单孔分配形式提供，适用于采用 96 孔或 384 孔板格式的高通量发现筛选。

Pooled CRISPR 文库

包含数千条靶向基因的 gRNA（每个基因最多配备 4 条 gRNA），以单一试剂形式递送，适用于发现性筛选，无需高通量实验平台支持。

Two images showing difference in format between LentiArray CRISPR library and Lentipool CRISPR library
Two images showing difference in format between LentiArray CRISPR library and Lentipool CRISPR library

Arrayed 与 pooled CRISPR 文库的主要区别

特性Arrayed 文库Pooled 文库
格式多孔板，每孔最多 4 条gRNA单管，每基因最多 4 条 gRNA，每管可覆盖数千个基因
通量全基因组规模、基因家族集合、自定义基因集合全基因组规模、基因家族集合
实验平台需求通常需要自动化液体处理系统采用标准细胞培养实验流程即可
读出方式活细胞/死细胞检测、表型分析、高内涵成像、酶标仪检测二代测序（NGS）、活细胞/死细胞检测

用于 CRISPR 筛选的 LentiArray 和 LentiPool gRNA 文库

借助慢病毒 gRNA 文库，进一步拓展您的 CRISPR 筛选能力。慢病毒文库可帮助研究人员轻松同时完成针对数百个基因的 CRISPR 基因编辑。屡获殊荣的 Invitrogen LentiArray 与 LentiPool CRISPR 文库采用先进的 gRNA 设计，在保证特异性的同时，兼顾优异的基因敲除效率。

CRISPR 文库基于我们专有的 gRNA 设计算法构建，该算法融合了最新研究成果以及丰富的内部研发经验。所有 gRNA 均经过筛选，以在保证特异性的同时实现高效的基因敲除。LentiPool v3 gRNA 设计进一步结合了 Rule Set 3 on-target 评分和综合 CFD off-target 评分进行优化。针对每个基因靶点，我们最多提供 4 条高质量 gRNA，以帮助确保慢病毒文库能够在多种细胞类型中实现高效的目标基因敲除。

用于高通量 arrayed CRISPR 筛选的 LentiArray CRISPR 文库

LentiArray CRISPR 文库采用 96 孔板 arrayed 格式递送，可兼容高通量筛选平台。这些慢病毒文库有助于提供灵活的实验系统，不会对功能基因组学实验设计或研究目标造成限制。

数据：LentiArray CRISPR 文库可在大多数目标基因中实现高效的基因编辑

图表和免疫印迹图显示，使用 LentiArray CRISPR 文库 gRNA 转导的细胞的编辑效率较高

图 1. LentiArray CRISPR Library gRNA 在较大比例的目标基因中实现了高编辑效率。(A) 稳定表达 Cas9 的 HT1080 细胞经转导导入 arrayed LentiArray gRNA 慢病毒颗粒，这些 gRNA 靶向 LentiArray Human Cancer Biology CRISPR Library 中的部分基因。NGS 分析显示，87% 的目标基因敲除效率超过 50%（红线），77% 的目标基因敲除效率超过 70%（紫线）。(B) 稳定表达 Cas9 的 U87MG 和 A431 细胞分别转导单个慢病毒 gRNA，随后收集细胞并采用针对相应靶基因的特异性抗体进行 Western blot 分析。AKT、PIK3R1 和 EGFR 蛋白未被检测到，表明该方法能够实现高效的蛋白敲除。


用于高性价比筛选的 LentiPool CRISPR 文库

LentiPool CRISPR 文库无需高通量实验平台即可开展 CRISPR-Cas9 筛选。这些高质量 pooled 慢病毒文库覆盖与 LentiArray 文库相同的基因靶点，并以即用型高滴度（>5 × 10⁸ TU/mL）慢病毒颗粒形式提供，可用于开展具有广泛应用价值的基因敲除筛选。

LentiPool CRISPR 文库采用 pooled 慢病毒形式，慢病毒载体可编码针对每个目标基因的最多 4 条 gRNA，并以单管形式混合提供。所有分析均可使用二代测序 （NGS） 完成。我们的 LentiPool 文库通过 NGS 进行质量控制，以确认 gRNA 和基因代表性。

  • 经功能验证的高滴度慢病毒：文库采用功能滴度而非 p24 进行定量，因此转导性能能够更真实地反映实际基因编辑活性。这有助于降低实验变异，并减少重复优化的需求。
  • 均一的 gRNA 分布：严格控制的 gRNA 分布有助于在不同靶点间保持一致的筛选压力，从而提升命中靶点识别的可靠性，并降低假阴性结果。
  • 无需自动化平台的 pooled 筛选：使用标准实验室工作流程开展高质量 CRISPR 筛选。无需机器人或专用基础设施，从而降低功能基因组学的入门门槛。
  • 灵活的小规格包装，可按需扩展：提供更小规格的分装，在保持完整文库覆盖度的同时，满足实验需求，避免病毒和预算浪费。
  • 从发现到验证的无缝过渡：可直接从 pooled 筛选过渡至基于 LentiArray CRISPR 文库的 arrayed 验证实验，在保持实验一致性的同时提升结果可信度。


Pooled CRISPR 文库筛选工作流程

Diagrammed steps of workflow for utilizing the LentiPool gRNA library for pooled CRISPR screening

Generation of Cas9 expressing cells:

  1. 使用 LentiArray Cas9 慢病毒颗粒对细胞进行转导
  2. 使用 blasticidin 进行筛选
  3. 扩增耐药细胞
Diagrammed steps of workflow for utilizing the LentiPool gRNA library for pooled CRISPR screening

Transduction with pooled sgRNA library

  1. 使用 LentiPool sgRNA 文库对 Cas9 表达细胞进行慢病毒转导
  2. 嘌呤霉素筛选
  3. 耐药细胞扩增
Diagrammed steps of workflow for utilizing the LentiPool gRNA library for pooled CRISPR screening

Primary screening by positive or negative selection: 

  1. 阳性筛选（+）：对细胞施加处理（例如：药物、化学扰动剂）。
  2. 阴性选择（–）：将细胞分为参考样本和实验样本
  3. 仅对实验样本施加选择压力或处理
Diagrammed steps of workflow for utilizing the LentiPool gRNA library for pooled CRISPR screening

Hit identification by NGS

对基因组DNA中富集（阳性筛选+）或耗竭（阴性筛选 –）的sgRNA 进行高通量测序分析

图 2. 慢病毒 pooled 筛选工作流程。首先，利用 LentiArray Lentiviral Cas9 Nuclease 构建稳定表达 Cas9 的细胞系，并通过 blasticidin 抗性进行筛选。随后，使用适当 MOI 的 LentiPool sgRNA 文库对 Cas9 表达细胞进行转导，并通过 puromycin 抗性进行筛选。转导后的细胞群体随后接受选择压力或处理条件（如药物或化学扰动因素）。之后分离基因组 DNA，并通过 PCR 扩增 sgRNA 插入序列。最后，对扩增产物进行测序，以确定哪些基因在处理后发生富集或耗竭。


用于CRISPR 筛选的阳性、阴性和递送对照

高质量对照在高通量筛选的成功建立与稳定实施过程中发挥着重要作用。请勿忽略对照产品的选择，它们有助于优化递送条件、提高编辑效率，并建立命中筛选标准。

针对 LentiArray CRISPR 文库，我们提供一组阴性或阳性递送对照选项，可选择是否带有 GFP 表达载体。GFP 标记可提供直观的读出信号，帮助快速优化病毒递送条件。

订购 LentiArray 和 LentiPool CRISPR 文库

这些 CRISPR 文库针对每个基因靶点最多包含四条 gRNA。对于 LentiArray CRISPR 文库，每孔对应一个基因，每个基因靶点提供 100 μL（2 x 50 μL）即用型慢病毒颗粒，平均滴度为 1 × 10⁸ TU/mL。对于 LentiPool CRISPR 文库，Gene Family 套装提供 200 μL（4 x 50 μL），Druggable 和 Whole Genome 套装提供 300 μL（6 x 50 μL）。

预定义 CRISPR 文库涵盖从特定基因集合到全基因组规模的多种选择。我们的 Druggable Genome CRISPR 文库旨在帮助识别与疾病发生和进展相关的潜在治疗靶点。此外，还可根据您的特定基因列表或后续验证研究需求，定制 LentiArray CRISPR 文库。

每个 CRISPR 文库的基因靶点是基于最新的基因组数据库筛选的，包括 NCBI RefSeq 数据库，并与 Gene Ontology Consortium 数据库和/或 HUGO Gene Nomenclature Committee (HGNC) 交叉参照。 随后，针对每个靶点的 gRNA 设计均由 Thermo Fisher Scientific 的科学家使用专有设计算法生成。


可选 CRISPR Cas9 筛选文库

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CRISPR 文库及说明基因数量*gRNA 数量*LentiArray 货号LentiPool 货号
全基因组 CRISPR 文库：用于开展全基因组 CRISPR 筛选，以鉴定参与生物学通路和疾病发生发展的新型靶点。18,39273,568A31949A42704
可成药基因组 CRISPR 文库：用于鉴定参与疾病发生与进展的潜在治疗靶点。10,13240,512InquireA42703
激酶 CRISPR 文库：激酶参与众多信号传导级联反应，其功能失调与疾病发生发展密切相关，因此成为重要的药物靶点类别。额外基因靶点选自 KinBase 数据库及其他相关资源。8223,288A42234A42685
G蛋白偶联受体（GPCR） CRISPR 文库：G 蛋白偶联受体（GPCR）参与调控多种生理和疾病过程，是最具药物开发价值的靶点类别之一。目前近 30% 的 FDA 批准药物以 GPCR 为作用靶点。4461,784A42282A42687
癌症生物学 CRISPR 文库：靶向参与癌症发生发展的部分常见基因。额外的基因靶点来自癌症基因组图谱（TCGA）。5102,040A42268A42689
表观遗传学 CRISPR 文库：表观遗传调控在正常发育过程中发挥核心作用，目前也被认为是多种疾病发生发展的重要影响因素。3961,548A42269A42694
泛素化 CRISPR 文库：泛素系统通过调控蛋白质周转维持细胞稳态，其功能失调与癌症、病毒感染、神经退行性疾病、肌肉骨骼疾病、心血管疾病以及代谢性疾病等密切相关。9433,722A42270A42702
细胞周期 CRISPR 文库：细胞周期调控因子不仅对正常发育至关重要，也与癌症、心血管疾病、炎症性疾病及神经退行性疾病等相关。该文库靶向多类关键细胞周期调控因子，包括细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）、细胞周期进程调控因子（如 CIP/KIP 家族蛋白和 INK4 细胞周期抑制蛋白），以及视网膜母细胞瘤蛋白家族成员和细胞分裂周期蛋白（CDCs）等 DNA 复制相关因子。1,4445,776A42271A42700
膜转运 CRISPR 文库：膜转运蛋白参与神经递质和内分泌物质释放、吞噬作用、内吞作用、自噬作用等多种重要生物学过程。141564A42272A42697
转录因子 CRISPR 文库：转录因子是基因表达的关键调控因子。1,8177,724A42273A42699
核激素受体 CRISPR 文库：核激素受体是一类由类脂溶性配体（如类固醇激素、甲状腺激素、维生素 D 和视黄酸）激活的转录因子，调控代谢、发育、细胞增殖、生殖及其他生物过程。47188A42274A42693
细胞凋亡 CRISPR 文库：细胞凋亡是一种受到严格调控的生物学过程，对于维持多细胞生物体的稳态至关重要。细胞凋亡受到抑制可能导致癌症、自身免疫性疾病、炎症性疾病以及病毒感染；而细胞凋亡过度激活则可能引发组织萎缩、组织损伤和神经退行性疾病。9043,616A42275A42701
药物转运体 CRISPR 文库：转运体蛋白在药理学中发挥关键作用，影响分子跨细胞膜转运的方式。98392A42276A42690
离子通道 CRISPR 文库：离子通道是重要的膜蛋白，负责建立静息膜电位和动作电位形成所需的电化学梯度。离子通道参与神经传导、心脏和骨骼肌收缩、胰岛素释放、T 细胞激活等多种生物学过程。3281,312A42277A42695
细胞表面蛋白 CRISPR 文库：丰富多样的细胞表面蛋白使细胞能够感知外界环境信息并作出响应。778

3,112

A42278A42698
蛋白酶 CRISPR 文库：除参与蛋白质降解外，蛋白酶还是重要的信号分子。蛋白酶信号通路异常与心血管疾病、神经系统疾病、癌症及炎症性疾病等多种疾病相关。4751,900A42279A42692
肿瘤抑制因子 CRISPR 文库：肿瘤抑制因子是细胞周期进程的重要负调控因子。肿瘤抑制基因的缺失或突变通常与肿瘤发生发展相关。额外靶点选自 Tumor Suppressor Gene Database（TSGene，肿瘤抑制基因数据库）。7162,864A42280A42691
DNA 损伤应答 CRISPR 文库 ：DNA 监测蛋白持续监控 DNA 完整性，并在 DNA 受损时激活细胞周期检查点及 DNA 修复通路。5612,244A42281A42696
磷酸酶 CRISPR 文库：可逆磷酸化在信号转导通路调控中发挥核心作用。磷酸酶通过去除靶蛋白上的磷酸基团参与信号通路调控，并被认为是重要的潜在治疗靶点。2881,152A42267A42688
定制 CRISPR 文库定制定制咨询不可用

*基因数量和 gRNA 数量可能会有所调整

常见问题

什么是 pooled CRISPR 文库？

pooled CRISPR 文库是由数千条 gRNA 组成的集合，这些 gRNA 可同时递送至细胞群体，从而在单次实验中开展全基因组规模或特定生物学通路的筛选研究。

什么是 arrayed CRISPR 文库？

arrayed CRISPR 文库是由独立的 CRISPR 试剂组成的集合，这些试剂分别分配于不同孔位中。每种基因扰动均可独立施加和检测，而非以 pooled 形式混合进行分析。

为什么在 CRISPR 筛选中使用慢病毒？

慢病毒递送能够实现 gRNA 的稳定整合，因此特别适用于长期筛选实验以及难转染细胞类型。

每个基因需要多少条 gRNA？

所有文库均针对每个基因提供最多 4 条 gRNA，以确保可靠的基因敲除效果并降低假阴性结果的发生。

CRISPR 筛选是否需要自动化平台？

对于 pooled CRISPR 文库，不需要。此类筛选可采用标准实验室工作流程完成，无需机器人系统或高通量筛选平台。对于 arrayed CRISPR 文库，自动化液体处理系统能够提供帮助，尤其是在处理规模较大的文库时。

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