2 霍华德休斯医学研究所,波士顿,MA 02115 通信:ram@genetics.med.harvard.edu (RV);perrimon@genetics.med.harvard.edu (NP) 摘要 CRISPR 筛选可实现系统的、可扩展的基因型到表型映射。我们之前开发了一种用于果蝇和蚊子细胞系的汇集 CRISPR 筛选方法,使用质粒转染和位点特异性整合来引入单向导 (sgRNA) 文库,然后进行 PCR 和整合的 sgRNA 测序。虽然有效,但该方法依赖于早期组成型 Cas9 活性,这可能会导致基因组编辑和 PCR 检测到的 sgRNA 之间存在差异,从而降低筛选准确性。为了解决这个问题,我们引入了一种新方法来共转染表达抗 CRISPR 蛋白 AcrIIa4 的质粒以抑制早期 sgRNA 表达期间的 Cas9 活性,我们称之为“IntAC”(与抗 CRISPR 整合酶)。 IntAC 使我们能够构建一种由高强度 dU6:3 启动子驱动的新型 CRISPR 筛选方法。这个新库显著提高了整个基因组中适应性基因的精确度,在 5% 的误差范围内检索了 90-95% 的必需基因组,使我们能够生成迄今为止为果蝇组装的最全面的细胞适应性基因列表。我们的分析确定,IntAC 方法允许的升高的 sgRNA 水平推动了大部分改进。果蝇适应性基因与人类适应性基因表现出很强的相关性,并强调了旁系同源物对基因必需性的影响。我们进一步证明,IntAC 与靶向 sgRNA 子库相结合,能够在溶质超载下精确地正向选择转运蛋白。IntAC 是对现有果蝇 CRISPR 筛选方法的直接增强,显著提高了准确性,并且可能广泛应用于其他细胞类型(包括蚊子、鳞翅目、蜱虫和哺乳动物细胞)中的无病毒 CRISPR 筛选。
非纤维甜味剂(NNS),非热甜味设备,已被广泛商业化以减少糖消耗。这种意图与健康益处相关联,尽管报告与这些替代品与非传染性疾病的消费相关。缺乏对这些相互作用的更广泛含义(例如对寿命)的更广泛含义的研究,例如缺乏研究。这项研究的目的是比较三个最近经FDA批准的NNS-Acesulfame-Potassium(ACE-K),Stevia和Monk Fruit的影响,对Drosophila Melanogaster的生存,这是一种寿命研究的模型,用于寿命研究,以发现对人类寿命的可能影响,并进一步影响了人类的使用,并具有对他们的使用,以及他们的用途。可以假设,如果将D. melanogaster喂食这三个NN,则用ACE-K喂养的人将具有最低的生存率,因为ACE-K与微生物失调有关,这与寿命降低有关。将15个男性和女性同步蝇分配给含有甜味剂的小瓶中,并以蔗糖作为对照为基础饮食。幸存者每三到四天记录32天。每种饮食的存活率显着低于对照,并且使用ACE-K,χ2(9,n = 240)= 244.2,p ﹤.00001最明显。试验期一半(第15天)之间的饮食之间的生存也有显着差异,χ2(3,n = 240)= 78.3,p ﹤.00001。11葡萄糖控制,胰岛素反应和具有长期健康影响的代谢受到饮食选择的严重影响。ace-k对D. melanogaster的寿命产生了不利影响,这表明这种甜味剂在人类中的潜在并行作用。引言不健康的饮食是美国发病率的主要危险因素,在2017年,国际上有1100万人死亡是营养因素不良的结果,例如食用热浓密的食物。12,例如,糖消耗的流行率与代谢综合征的发展,包括2型糖尿病,肥胖,高血压和心血管疾病有关。19糖的摄入还可能通过产生炎症性细胞因子而导致慢性炎症,这可以进一步增加对非传染性疾病的敏感性。3在2017 - 2018年,美国人平均每天消耗17茶匙糖,超过了世界卫生组织提供的最大摄入量建议。19
摘要:复杂的形态模式如何在发育生物学中是一个有趣的问题。但是,产生复杂模式的机制在很大程度上未知。在这里,我们试图确定在果蝇的腹部和翅膀上以多种斑点猪的模式中调节棕褐色基因的遗传机制。以前,我们表明黄色(y)基因表达完全预测了该物种的腹部和翅膀色素模式。在当前的研究中,我们证明了t基因与Y基因以几乎相同的模式共表达,这两种转录本都预示着成年腹部和翅膀黑色素斑点模式。我们鉴定了T的顺式调节模块(CRM),其中一个将记者表达在发育中的pupal腹部的六个纵向行中,而第二个CRM则在斑点的翅膀模式中激活了记者基因。比较了Y和T的腹部斑点CRM,我们发现了推定转录因子结合位点的类似组成,这些组合被认为可以调节两个末端色素沉着基因y和t的复杂表达模式。相比之下,Y和T机翼斑点似乎受到不同上游因素的调节。我们的结果表明,D. guttifera腹部和翅膀黑色素点模式是通过Y和T的调节确定的,阐明了如何通过下游靶基因的平行配位来调节复杂的形态性状。
此预印本版的版权持有人于2023年2月8日发布。 https://doi.org/10.1101/2023.02.07.527284 doi:Biorxiv Preprint
Affiliations 1 Laboratory of Molecular Genetics and Immunology, Rockefeller University, New York, NY 2 Department of Medicine, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, NY 3 The Marc and Jennifer Lipschultz Precision Immunology Institute, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY 4 Department of Oncological Sciences, Tisch Cancer Institute, Icahn School of Medicine at西奈山,纽约,纽约州,纽约州5座纪念纪念馆,斯隆·凯特林癌症中心,纽约,纽约州6泌尿外科,伊坎山泌尿科,纽约州西奈山,纽约,纽约,纽约7当前地址:Genentech,Inc。,Inc。,南旧金山,美国加利福尼亚州南旧金山,美国加利福尼亚州,
图2。堆栈条形图的细胞命运倾向(ISC),肠和基础隔室,肠细胞(EBS)和肠细胞(EC)(ECS)中的肠道干细胞(ISC)表示。(a)ISC - apical细胞采用九种不同的细胞命运,而在三个环境条件下仍然没有表征。在正常条件下,观察到挤压的最高倾向,然后按顺序进行细胞凋亡,增殖和EB命运。在压力的情况下,最高的倾向是挤出,其次是EB命运和增殖。在癌症中,最高的倾向是多层的倾向,其次是细胞凋亡和挤压。(b)ISC – Basal采用九种不同的细胞命运,在正常条件下,EE命运的倾向最高,在癌症情况下,在压力条件下凋亡,而在癌症,多层和凋亡的倾向上显示出最高的倾向。(c)EB中的七个细胞命运,在正常情况下挤出,压力凋亡和癌症多层的倾向最高。(d)EC中的五个细胞命运,在正常,压力和癌症条件下,DPP产生的倾向最高。
* 共同第一作者 § 通讯作者:f.port@dkfz.de 和 m.boutros@dkfz.de 摘要 CRISPR-Cas 基因组工程通过以前所未有的简便性实现靶向基因组修饰,彻底改变了生物医学研究。在流行的模型生物果蝇中,基因编辑迄今为止完全依赖于原型 CRISPR 核酸酶 Cas9。其他 CRISPR 系统的出现可以扩大基因组靶空间,提供额外的调控模式,并能够在同一动物的不同细胞群中独立操作基因。我们在此描述了一个用于果蝇高效 Cas12a 基因编辑的平台。我们表明,来自 Lachnospiraceae 细菌的 Cas12a (而非 Acidaminococcus spec.)可以介导体内强大的基因编辑。与大多数 crRNA 结合时,LbCas12a 活性在较低温度下受到强烈抑制,因此只需调节温度即可控制基因编辑。 LbCas12a 可以直接利用紧凑的 crRNA 阵列,这种阵列比 Cas9 sgRNA 阵列更容易构建,从而有助于同时对多个靶位进行多重基因组工程。使用三个 crRNA 阵列靶向基因会导致功能丧失表型的诱导,其效率与最先进的 Cas9 系统相当。最后,我们表明 LbCas12a 的细胞类型特异性表达足以介导各种组织中严格控制的基因编辑,从而可以详细分析这种多细胞生物中的基因功能。Cas12a 基因编辑大大扩展了这种生物的基因组工程工具箱,并将成为对果蝇基因组进行功能注释的有力方法。这项工作还为在其他遗传上可驯服的生物中开发多重转基因 Cas12a 基因组工程系统奠定了基础。关键词:Cas12a、果蝇、Cas9、基因组工程、CRISPR、诱变