HDR Donor 技术解析与应用

一、定义与核心功能

‌HDR（同源定向修复）Donor‌ 是CRISPR基因编辑中用于精确敲入（Knock-in）的供体模板，通过同源重组机制修复DNA双链断裂（DSB），实现目标基因的定点插入或修饰‌。其核心功能包括：

• ‌精准编辑‌：供体模板与基因组靶位点两端具有高同源性（通常≥200 bp），确保修复的准确性‌。
• ‌多样化修饰‌：支持基因敲除、突变引入、标签融合（如荧光蛋白、筛选标记）等应用‌。

二、产品类型与技术参数

1. ‌供体载体（Donor Vector）‌

   • ‌结构‌：包含同源臂、筛选标记（如抗生素抗性基因）及目标序列，需通过慢病毒或质粒递送至细胞‌。
   • ‌服务周期‌：定制化构建需5-7周，覆盖人、小鼠等多种物种基因‌。

2. ‌合成寡核苷酸（Donor Oligos/Blocks）‌

   • ‌Alt-R HDR Donor Blocks‌：双链DNA片段，长度可达3000 bp，经化学修饰降低非特异性整合风险（如钝端插入），提升HDR效率‌。
   • ‌优势‌：支持大片段插入（如GFP标签），NGS验证序列准确性，与HDR Enhancer联用可进一步提升成功率‌。

三、核心优势对比

四、应用场景

1. ‌基础研究‌：
   • 基因功能验证（如启动子活性分析）‌。
   • 疾病模型构建（如肿瘤相关突变敲入）。
2. ‌生物技术开发‌：
   • CAR-T细胞改造（插入特定受体基因）‌。
   • 作物抗逆基因编辑（大片段抗病基因整合）‌。

五、实验优化建议

• ‌提高HDR效率‌：
  • 使用高活性Cas9变体（如HiFi Cas9），减少细胞毒性‌。
  • 同步递送HDR Enhancer试剂（如IDT Alt-R HDR Enhancer V2），延长同源重组窗口期‌。
• ‌降低脱靶风险‌：选择化学修饰的Donor Blocks，抑制非同源末端连接（NHEJ）途径‌。