一、技术定义与核心原理

ES打靶技术是一种基于胚胎干细胞（Embryonic Stem Cells, ES）同源重组的基因编辑方法，通过将外源DNA定点整合至基因组特定位置，实现基因敲除（KO）、条件性敲除（CKO）、基因敲入（KI）及点突变（PM）等精准修饰。其核心原理包括：

1. 同源重组机制：

• 设计包含同源臂（与靶基因同源）的载体，通过同源重组将外源序列（如筛选标记基因）插入目标位点。

2. 正负筛选系统：

• 正筛选标记（如Neo?）：插入同源区，筛选成功重组的ES细胞。

• 负筛选标记（如HSV-tk/DTA）：位于同源臂外侧，淘汰随机插入的细胞。

3. 胚胎干细胞全能性：

• 修饰后的ES细胞注入囊胚，发育为嵌合体小鼠（F0），通过生殖系传递获得稳定遗传模型。

技术定位：ES打靶是CRISPR前时代的金标准，尤其适用于大片段编辑（>10 kb）和复杂基因修饰（如条件性敲除）。

二、标准化操作流程与技术创新

（一）传统ES打靶流程（7-12个月）

关键步骤解析：

1. 载体构建：

• 同源臂长度通常为3-5 kb，大片段插入需BAC载体。

2. ES细胞系选择：

• 常用品系：129S6/SvEvTac（高重组效率）、C57BL/6N（背景纯净）。

3. 嵌合体制备：

• 囊胚注射后嵌合率约20-70%，需通过毛色标记（如白化宿主）直观筛选。

（二）技术革新：EPS细胞打靶

EPS细胞（Extended Pluripotent Stem Cells）由我国科学家于2017年shou次报道，其优势包括：

1. 效率提升：

• 打靶效率达传统ES细胞的10-100倍。

2. 周期缩短：

• 嵌合体一步获得，省去3个月种系传递。

3. 全能性增强：

• 单细胞注入囊胚即可生成100%嵌合体。