① 產生目標序列與選 Cas9
序列長度(bp)300
GC 比例50%
PAM 尋找條件
SpCas9:NGG;SaCas9:NNGRRT
點擊序列中高亮的 PAM,即自動選擇前方 20nt 作為 gRNA。
目前選擇尚未選擇 PAM
DNA 序列(可左右捲動)
② 選擇編輯模式
NHEJ 活性70%
估計:NHEJ 比例越高,小插缺(indel)造成「破框」的機率越高 → 容易達到基因敲除。
預估破框機率:~66%
③ 步驟說明(通用繁中;括號附英)
- NHEJ 敲除(non-homologous end joining, NHEJ):剪開→細胞自行黏回,常出現小插缺(insertion/deletion, indel),容易讓基因失效。
- HDR 敲入(homology-directed repair, HDR):同時給「修補模板」(donor DNA / repair template),讓細胞按模板插入/替換(knock-in / replacement)。
- Base Editing(base editing):不做雙股斷裂(double-strand break, DSB),只改單一鹼基(如 A→G:ABE;C→T:CBE)。
- Prime Editing(prime editing):不需雙股斷裂,使用含反轉錄模板(reverse transcriptase template)的 pegRNA 在目標位點進行小幅改寫(插入/刪除/替換少數鹼基)。
可將上列內容複製到教材或講義。
④ 離靶(Off‑target)概念示意
背景基因組大小(示意,nt)5000
允許錯配
估計離靶位點數—
此估算僅為教學用,實務需全基因組搜尋與實驗驗證(如 GUIDE‑seq、DISCOVER‑seq、CIRCLE‑seq)。
原理速記:
- 靠近 PAM 的「種子區」越吻合,切割機率越高。
- PAM 條件越寬鬆,可用位點越多,離靶風險可能上升。
- 設計時會用特異性分數與濕實驗來驗證。