S2果(guo)蠅(ying)胚(pei)胎細胞是研(yan)究(jiu)基(ji)因(yin)功(gong)能(neng)、基因(yin)表(biao)達(da)調(tiao)控和基(ji)因(yin)編輯(ji)技術(shu)的重要工(gong)具(ju),廣泛(fan)應用於分(fen)子生物(wu)學(xue)和(he)遺傳(chuan)學(xue)研(yan)究(jiu)中(zhong),尤其在果蠅基(ji)因(yin)編輯(ji)領(ling)域中扮演著(zhe)重要角(jiao)色。果(guo)蠅作為經(jing)典的(de)模式(shi)生物(wu),擁(yong)有(you)簡單(dan)的基因(yin)組(zu)結(jie)構、快速的生命(ming)周期以及(ji)豐(feng)富的遺傳(chuan)資(zi)源,因(yin)此(ci)成(cheng)為(wei)了(le)研(yan)究(jiu)生物(wu)學(xue)基(ji)本問題和技(ji)術(shu)開(kai)發的(de)重要對象(xiang)。
1、RNA幹擾(rao)技(ji)術(shu)(RNAi)
RNA幹擾(rao)是壹種(zhong)廣(guang)泛(fan)用於基(ji)因(yin)功(gong)能(neng)研(yan)究(jiu)的(de)技(ji)術(shu),通過(guo)特(te)定(ding)的RNA分(fen)子靶向(xiang)並(bing)降(jiang)解(jie)目標mRNA,從而(er)抑制(zhi)目標基因(yin)的表(biao)達(da)。由(you)於其高效的(de)轉染特(te)性(xing),成(cheng)為(wei)了(le)RNAi實(shi)驗的(de)理想平臺。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)通過(guo)轉染短(duan)發(fa)夾RNA(shRNA)或小(xiao)幹擾(rao)RNA(siRNA)進(jin)入(ru),來(lai)沈(chen)默特(te)定(ding)基因(yin),進壹步探討(tao)基因(yin)在發育、行為(wei)、疾(ji)病(bing)等方(fang)面的(de)作(zuo)用。
2、CRISPR/Cas9基因(yin)編輯(ji)技術(shu)
CRISPR/Cas9技術(shu)是壹種(zhong)革(ge)命性(xing)的基(ji)因(yin)編輯(ji)技術(shu),能(neng)夠在特(te)定(ding)基因(yin)位(wei)點(dian)進行精(jing)確(que)的(de)編輯(ji)。常用於CRISPR/Cas9系(xi)統的(de)研(yan)究(jiu),通過(guo)將(jiang)Cas9蛋(dan)白和導(dao)向RNA(gRNA)導(dao)入(ru)S2細(xi)胞,精(jing)確(que)切(qie)割目標基因(yin),從而實(shi)現基(ji)因(yin)敲除或敲入。這(zhe)種(zhong)方(fang)法能(neng)夠用於探索基因(yin)在果蠅胚胎(tai)發(fa)育、行(xing)為(wei)及(ji)疾(ji)病(bing)模型(xing)中(zhong)的功(gong)能(neng)。

3、基因(yin)表(biao)達(da)調(tiao)控
在基(ji)因(yin)表(biao)達(da)調(tiao)控方(fang)面,能(neng)夠用於研(yan)究(jiu)啟(qi)動子、增(zeng)強子、抑制(zhi)子等基(ji)因(yin)調(tiao)控元(yuan)件的(de)功(gong)能(neng)。通過(guo)構建不同的(de)表(biao)達(da)載(zai)體,能(neng)夠在S2果(guo)蠅(ying)胚胎細(xi)胞中分(fen)析基因(yin)的轉錄調(tiao)控機(ji)制(zhi)。例如(ru),使用外源轉基因(yin)系(xi)統或(huo)CRISPR/dCas9技(ji)術(shu),可(ke)以定(ding)向調(tiao)控特(te)定(ding)基因(yin)的表(biao)達(da),分(fen)析其在發育、細(xi)胞信(xin)號轉導以(yi)及(ji)其他生理過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)作用。
4、蛋(dan)白質表(biao)達(da)與(yu)純化(hua)
還被(bei)廣(guang)泛(fan)應用於重組(zu)蛋(dan)白的表(biao)達(da)與(yu)純化(hua)。在(zai)基(ji)因(yin)編輯(ji)的研(yan)究(jiu)中(zhong),能(neng)夠表(biao)達(da)外源蛋(dan)白,進行(xing)進壹(yi)步的功(gong)能(neng)分(fen)析。例如(ru),可(ke)以通過(guo)基(ji)因(yin)編輯(ji)技術(shu)導入(ru)編碼(ma)目標蛋(dan)白的基(ji)因(yin),使用S2細胞系(xi)統大(da)量(liang)生產目標蛋(dan)白,並(bing)進行(xing)純化(hua)和(he)結(jie)構功(gong)能(neng)研(yan)究(jiu)。這(zhe)對開(kai)發生物(wu)制(zhi)藥(yao)和疫(yi)苗(miao)具(ju)有重要意義(yi)。
5、基(ji)因(yin)組(zu)工(gong)程與(yu)功(gong)能(neng)篩選(xuan)
在(zai)基(ji)因(yin)組(zu)工(gong)程方(fang)面的(de)應用也是其在基因(yin)編輯(ji)中的(de)壹大亮(liang)點。通過(guo)基(ji)因(yin)組(zu)篩(shai)選(xuan),找出與(yu)特(te)定(ding)性(xing)狀相關(guan)的基(ji)因(yin),並(bing)通過(guo)基(ji)因(yin)編輯(ji)技術(shu)進行(xing)驗證(zheng)。例如(ru),可(ke)以用於篩(shai)選(xuan)與(yu)抗(kang)藥(yao)性(xing)、腫瘤抑制(zhi)以(yi)及(ji)神經(jing)系(xi)統相關(guan)的關(guan)鍵(jian)基因(yin),推動(dong)基(ji)礎醫學(xue)和臨(lin)床(chuang)治療研(yan)究(jiu)的(de)發(fa)展(zhan)。
S2果蠅胚胎(tai)細胞由(you)於其高效的(de)轉染能(neng)力、穩定(ding)的基(ji)因(yin)表(biao)達(da)和(he)長(chang)期培養特(te)性(xing),已成(cheng)為(wei)基(ji)因(yin)編輯(ji)領(ling)域中重要的(de)工(gong)具(ju)。無(wu)論是RNA幹擾(rao)技(ji)術(shu)、CRISPR/Cas9基因(yin)編輯(ji),還是基因(yin)表(biao)達(da)調(tiao)控、蛋(dan)白質表(biao)達(da)與(yu)純化(hua),都(dou)為(wei)基(ji)因(yin)功(gong)能(neng)的研(yan)究(jiu)和(he)開(kai)發提(ti)供(gong)了(le)強有(you)力的(de)支(zhi)持。