CRISPR-Cas9을 활용하여 맞춤형 마우스 연구모델 제작

젬파마텍은 CRISPR-Cas9 기술을 활용하여 매년 4,000종 이상의 맞춤형 마우스 모델을 제작하고 있으며, 이러한 제작 역량은 세계 최고 수준입니다. CRISPR-Cas9 기술은 오늘날 가장 흔히 사용되는 유전자 편집 기술로, 녹아웃(KO) 마우스, 조건부 녹아웃(cKO) 마우스, 녹인(KI) 마우스 제작에 활용될 수 있습니다. 

CRISPR-Cas9 기술은 ALEN, ZFN, ES와 같은 다른 기술에 비해 간단하고 신속하며 비용이 저렴합니다.


  • 고품질: 무작위 삽입(random insertion)이나 연쇄적 재조합(no serial recombination)이 없는 모델을 제작

  • 고효율: 젬파마텍의 플랫폼은 기존 방식보다 성공률이 높으며 배송 주기가 짧음

  • Multi-modification: 여러 개의 loci, gene, large fragment를 타겟팅 할 수 있음

  • 다양한 유전적 배경: C57BL/6J, C57BL/6N, BALB/c, FVB, NOD/LTJ, NCG 등 다양한 유전적 배경에서 마우스 모델 제작 가능

배아줄기세포 상동 재조합 기술을 통한 맞춤형 마우스 모델 제작

배아줄기세포(Embryonic Stem Cell, ES) 상동 재조합(Homologous Recombination, HR) 기술은 외부 DNA를 ES세포 유전체 내에 삽입하는 유전자 편집 기술입니다. 이것은 유전자 편집 전략이 복잡하거나 삽입할 DNA의 길이가 CRISPR-Cas9 기술로 가능한 범위를 넘어서는 경우의 마우스 모델 구축에 적합합니다.


  • 저항 유전자의 자체적 결손(Self-deletion of resistance genes)으로 모델 구축 시간이 3개월 단축 

  • BAC 슈팅 기술로 100-300kb의 절편도 녹인(knock-in)할 수 있음 

  • 2005년부터 활용된 잘 확립된 기술로, 700개 이상의 모델이 이 방법을 이용하여 성공적으로 구축되었음

  • 129S6/SvEvTac 및 C57BL/6N 등 다양한 유전적 배경에서 모델을 구축할 수 있음

유전자이식 기술을 활용한 맞춤형 마우스 모델 구축

유전자이식 기술은 보통 과발현(overexpressed) 또는 조건부 과발현(conditionally overexpressed) 마우스의 맞춤형 모델을 구축하는 데에 활용됩니다. 유전자이식 기술을 이용한 맞춤형 모델 구축 시, 미세주입(microinjection) 기술로 DNA를 마우스 수정란 전핵(pronucleus)에 직접 주사하므로 DNA가 마우스 유전체에 무작위로 삽입(random insertion)됩니다. 녹인(KI) 효율이 높아짐에 따라, 이제는 과발현 모델 구축 시 대부분의 모델이 H11 또는 Rosa26 site를 사용하여 녹인합니다. 

Comparison of transgenic technology and KI at the H11 or Rosa26 site


H11/Rosa26 Knockin

F0 generation in as little as 8 weeks

F1 generation in as little as 16 weeks

Low technical difficulty

High technical difficulty

Different expression levels between founder lines, and expression levels over time (typically expression levels decrease)

Same expression levels in all founder lines, and constant expression levels over time

Random insertion site and number of copies

Accurate insertion location and gene copy number by design

Easy to alter or destroy the expression of other endogenous genes

Does not affect expression other endogenous genes

Poor genetic stability

High genetic stability

Large-scale work in establishing a stable line

Produces a stable line directly for analysis


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