Base Editing筛选文库

精确单碱基编辑，开启基因组精准筛选新纪元

产品概述

在生命科学研究中，单核苷酸变异（SNV）是人类疾病最常见的遗传变异类型，占已知致病性突变的约 60%。传统 CRISPR-KO 技术通过双链断裂（DSB）引入随机插入缺失（indel）实现基因敲除，无法精确模拟单碱基突变的功能效应；而同源定向修复（HDR）效率极低且依赖细胞周期，难以支持高通量筛选。

舒桐 Base Editing 筛选文库服务为您提供革命性的单碱基精准编辑解决方案。基于第三代 CRISPR 碱基编辑技术，在不产生 DNA 双链断裂的前提下，实现全基因组范围内 C→T 或 A→G 的精确单碱基替换，为疾病相关 SNP 功能验证、药物靶点筛选和耐药机制研究提供前所未有的精准工具。我们不仅提供文库，更是您基因组精准功能研究的创新伙伴。

什么是 Base Editing 筛选文库？

Base Editing（碱基编辑）筛选文库是基于切口酶 Cas9（nCas9）融合脱氨酶构建的高通量基因功能筛选工具。通过将 nCas9 与胞嘧啶脱氨酶（CBE）或腺嘌呤脱氨酶（ABE）融合，在 sgRNA 引导下靶向基因组特定位点，催化精确的单碱基转换，实现基因功能的精准调控。与传统 CRISPR-KO 文库不同，Base Editing 文库能够：精确模拟人类疾病中的点突变、实现基因功能的部分失活或获得、筛选基因的功能获得性（GOF）突变、研究单核苷酸多态性的功能效应。

核心技术原理

1. 碱基编辑器的分子机制

碱基编辑器由三个核心组件构成：

nCas9 切口酶：失去核酸酶活性的 Cas9 变体（D10A），仅切割 DNA 单链，避免产生双链断裂

脱氨酶结构域：胞嘧啶脱氨酶（如 APOBEC1）催化 C→U 转换；腺嘌呤脱氨酶（如 TadA*）催化 A→I 转换

尿嘧啶糖基化酶抑制剂（UGI）：防止 U 被切除，提高编辑效率和保真度

图 1 胞嘧啶碱基编辑器（CBE）和腺嘌呤碱基编辑器（ABE）的作用机制示意图。

2. 全基因组碱基编辑筛选流程

sgRNA 文库设计：针对目标基因组区域设计特异性 sgRNA，每个 sgRNA 靶向一个可编辑的 C 或 A 位点

文库构建：将 sgRNA 文库克隆至碱基编辑表达载体，构建高覆盖度质粒文库

细胞转导：通过慢病毒将碱基编辑器和 sgRNA 文库导入目标细胞，确保每个细胞仅表达一个 sgRNA

碱基编辑：细胞内表达的碱基编辑器在 sgRNA 引导下，对目标位点进行精确的单碱基转换

表型筛选：施加选择压力（如药物处理、功能检测等），富集具有目标表型的细胞群

测序分析：提取基因组 DNA，PCR 扩增 sgRNA 区域，通过高通量测序比较筛选前后 sgRNA 的丰度变化，鉴定功能相关的碱基突变

舒桐一站式服务优势 —— 您的科研加速器

传统碱基编辑筛选实验需要协调多个环节：文库设计、载体构建、病毒包装、细胞筛选、测序分析…… 每个步骤都可能成为瓶颈。更让研究者头疼的是，不同环节往往需要对接不同供应商，沟通成本高、周期漫长、质量难以把控。

选择舒桐，您只需要一个决定！我们依托博士后科研工作站的强大研发团队，整合分子、细胞、病毒、生信、NGS 五大专业部门，为您打通全流程七大关键环节：

五大核心竞争力

精确单碱基编辑：C→T 和 A→G 转换效率高达 60-90%，indel 副产物率 < 5%，显著优于传统 HDR

无 DSB 脱靶风险：不产生 DNA 双链断裂，避免染色体易位和大片段缺失，细胞毒性更低

功能多样性：支持基因失活、功能获得、显性负突变等多种筛选模式

原代细胞适用：优化的编辑系统和递送方案，成功应用于原代 T 细胞、肝细胞等难转染细胞

一站式服务：从文库设计到数据解读，全程一站式服务，项目周期缩短 30-50%

应用场景 —— 精准编辑开启功能研究新时代

1. 疾病相关 SNP 功能验证

系统性验证 GWAS 研究鉴定的疾病风险位点，建立遗传变异与表型的因果关系，为精准医学提供分子基础。

2. 药物靶点筛选与耐药机制研究

筛选导致药物抗性的单碱基突变，揭示耐药机制，为克服耐药提供新靶点和联合用药策略。

3. 基因治疗靶点验证

评估单碱基编辑治疗的安全性和有效性，筛选最优编辑位点和脱靶风险评估。

4. 代谢通路精细调控

精确调节酶的活性位点，优化代谢流分配，应用于工业菌株改造和代谢疾病研究。

5. 肿瘤驱动突变筛选

在全基因组范围内筛选具有致癌或抑癌功能的单碱基突变，发现新型肿瘤驱动基因。

6. 合成生物学元件优化

精确调控启动子、增强子和 RBS 序列的活性，构建高效的基因表达调控元件。

高分文献案例 —— 看 Base Editing 如何推动科学突破

Nature Biotechnology 2021 — BARBEKO：全基因组碱基编辑筛选技术

文献信息：Liu, Z., et al. (2021). Genome-wide interrogation of gene functions through base editor screens empowered by barcoded sgRNAs. Nature Biotechnology.

图 2 BARBEKO 全基因组碱基编辑筛选技术工作流程图。

研究背景

传统 CRISPR-KO 筛选通过引入 indel 实现基因敲除，但存在 DSB 相关的细胞毒性和脱靶效应。碱基编辑技术能够在不产生 DSB 的前提下实现精确的单碱基替换，但全基因组规模的碱基编辑筛选尚未建立。

技术方案

北京大学魏文胜团队开发了 BARBEKO（Base Editing-mediated Gene Knockout）技术，利用胞嘧啶碱基编辑器（CBE）将基因编码区的 CAA/CAG/CGA/TGG 密码子转换为 TAA/TAG/TGA 终止密码子，实现高效的基因敲除。他们构建了覆盖人类全基因组的 BARBEKO 文库，包含约 85,000 个 sgRNA，靶向约 19,000 个蛋白编码基因。

关键发现

高效基因敲除：BARBEKO 在多种细胞系中实现了平均 > 80% 的基因敲除效率，indel 副产物率 < 2%

低细胞毒性：相比 CRISPR-KO，BARBEKO 筛选的细胞毒性显著降低，筛选结果更准确

发现新型药物靶点：在黑色素瘤细胞中筛选鉴定出多个新型 vemurafenib 耐药靶点

临床转化价值：发现的靶点在临床样本中得到验证，为黑色素瘤治疗提供了新方向

临床意义

BARBEKO 技术建立了全基因组碱基编辑筛选的新范式，为癌症药物靶点发现提供了更精确、更安全的工具。该技术已被广泛应用于多种疾病模型的功能基因组学研究，推动了精准医学的发展。

技术优势总结

为什么选择舒桐？

在基因组精准功能研究的道路上，技术只是工具，真正的价值在于能否将复杂的技术转化为可靠的科学发现。选择舒桐，您获得的不仅是一项服务，更是一个科研伙伴：

我们拥有博士后科研工作站和强大的博后团队，具备深厚的学术背景和前沿的科研视野，能够为您的项目提供高水平的技术支持和学术建议。

我们整合了分子、细胞、病毒、生信、NGS 五大专业部门，形成高效协作的服务体系，每个环节都有专业团队保驾护航。

我们深知每个研究项目的独特性，提供个性化的文库设计和筛选方案，而非千篇一律的标准化服务。

我们拥有成熟的技术平台和丰富的项目经验，能够应对各种复杂细胞类型和实验需求，确保项目顺利推进。

我们提供全流程质量把控和一站式服务，从文库设计到数据分析，让您告别多供应商协调的烦恼，大幅缩短项目周期。

让我们携手合作，将您的科研想法转化为高质量的研究成果。无论是发表高分文献，还是推动临床转化，舒桐都将是您最值得信赖的技术伙伴。

联系我们

如果您对 Base Editing 筛选文库服务感兴趣，或希望了解更多技术细节和项目案例，欢迎随时联系我们。我们的技术团队将竭诚为您提供专业咨询和定制化解决方案。

珠海舒桐生物科技有限公司
让基因功能研究更简单，让科学发现更高效！

参考文献

1. Gaudelli, N. M., et al. (2017). Programmable base editing of A•T to G•C in genomic DNA without DNA cleavage. Nature.

2. Liu, Z., et al. (2021). Genome-wide interrogation of gene functions through base editor screens empowered by barcoded sgRNAs. Nature Biotechnology.