基因改造单细胞的同质性对于许多应用(例如细胞系开发、基因治疗和组织工程,尤其是再生医学应用)而言是必需的。缺乏有效分离和表征 CRISPR/Cas9 工程细胞的工具被认为是这些应用中的一个重大瓶颈。尤其是蛋白质检测技术不兼容,无法在没有先决条件大规模克隆扩增的情况下确认蛋白质表达变化,这在许多应用中造成了僵局。为了改善工程细胞的表征,我们提出了一种改进的工作流程,包括基于高产量荧光特性的单细胞打印/分离技术、基因组编辑筛选(测量测定)、评估改变的基因表达的 mRNA rtPCR 和一种称为乳化偶联的多功能蛋白质检测工具,以提供高含量、统一的单细胞工作流程。该工作流程以 RANKL 敲除永生化间充质干细胞的工程和功能验证为例,这些细胞的骨形成能力发生了改变。由此产生的工作流程经济实惠,无需大规模克隆扩增细胞,整体克隆效率高于 CRISPR/Cas9 编辑细胞的 30%。尽管如此,由于单细胞克隆在细胞发育的早期高度并行阶段得到全面表征,包括 DNA、RNA 和蛋白质水平,因此该工作流程可提供更多成功编辑的细胞以供进一步表征,从而降低开发过程中后期失败的可能性。
神经科学的一个主要问题是,研究结果是动物临床前研究到临床结果的不良翻译性。比较神经科学可以通过研究多种物种在神经回路功能的物种特异性和一般机制之间差异来克服这一障碍。针对性的神经回路的操纵通常取决于遗传解剖,并且该技术的使用仅限于几种模型物种,从而限制了其在比较研究中的应用。然而,基因组学的持续进展使得在越来越多的物种中可以实现遗传解剖。为了证明比较基因编辑方法的潜力,我们开发了一种病毒介导的CRISPR/CAS9策略,该策略预测靶向> 80种啮齿动物物种中的催产素受体(OXTR)基因。该策略专门降低了所有评估物种(n = 6)的OXTR水平,而不会引起总体神经元毒性。因此,我们表明基于CRISPR/CAS9的工具可以同时在多种物种中起作用。因此,我们希望鼓励比较基因编辑并改善神经科学研究的转化性。
亚培养从粘附细胞中去除旧培养基,并用无钙和镁的PBS洗涤它们。使用3-5毫升PBS进行T25瓶,T75瓶子使用5-10毫升。然后用电池完全覆盖电池,用1-2 mL盖住T25瓶,T75瓶的2.5毫升。让细胞在室温下产生8-10分钟,以松开它们。孵育后,将细胞与10 ml培养基仔细混合,以重悬于它们,然后以300xg离心3分钟。扔掉上清液,将细胞重悬于新鲜培养基中,然后将其转移到已经包含新鲜培养基的新瓶中。
C9ORF72基因中的GGGGCC 24+六核苷酸重复膨胀(HRE)是肌萎缩性侧向硬化症(ALS)和额颞痴呆(FTD)最常见的遗传学原因(ALS),致命的神经退行性疾病,没有治疗或不接受疾病的疾病疾病的疾病降低或不得已。神经元死亡的机械基础包括C9orf72单倍依耐酸,核中RNA结合蛋白的隔离以及二肽重复蛋白的产生。在这里,我们使用了腺相关的病毒载体系统来提供CRISPR/CAS9基因编辑机构,以实现从C9ORF72基因组基因座中移除HRE。我们证明了三种含有膨胀的小鼠模型(500 - 600重复)以及患者来源的IPSC运动神经元和脑类动物(450重复)的三种小鼠模型(450个重复)中HRE的成功切除。这导致了RNA焦点,多二肽和单倍耐酸的降低,这是C9-ALS/FTD的主要标志,这使得这是这些疾病的有前途的治疗方法。
crispr是生物技术中的开创性技术,它改变了我们看待基因编辑的方式。通过实现DNA的精确变化,CRISPR可以为新疗法打开门,改善农作物等等。同时,管理道德和安全挑战以确保对技术的负责任使用。
亚培养物从粘附细胞中去除旧培养基,并用缺乏钙和镁的PBS洗涤它们。对于T25烧瓶,使用3-5毫升PBS,对于T75烧瓶,使用5-10毫升。然后,使用1-2 mL对T25烧瓶完全覆盖细胞,T75烧瓶2.5 mL。让细胞在室温下孵育8-10分钟以将其分离。孵育后,将细胞与10 ml培养基轻轻混合以重悬于它们,然后以300xg离心3分钟。丢弃上清液,将细胞重悬于新鲜培养基中,然后将其转移到已经包含新鲜培养基的新瓶中。
HK-CRISPR-CAP-H-MEGFP细胞系是一种为晚期基因编辑和荧光应用而设计的人类衍生模型。该细胞系基于亲本人类细胞系,并已使用CRISPR-CAS9技术进行了修改,以表达用单体增强的绿色荧光蛋白(MEGFP)标记的CAP-H(染色体相关蛋白H)基因。这种修饰允许CAP-H的精确可视化和跟踪,CAP-H是冷凝蛋白复合物的组成部分,对于细胞分裂期间的染色体凝结和稳定至关重要。MEGFP标签提供了强烈而稳定的荧光信号,这使该细胞系非常适合活细胞成像和基于荧光的测定。
由于融合蛋白NUP96-MEGFP的稳定表达而选择了该特定的克隆,并选择了数字195,并保留了U-2 OS系的典型特征,包括固体细胞骨架结构,这对于与癌细胞和转移的迁移有关的研究至关重要。使用CRISPR技术可确保基因的精确版本,从而最大程度地减少可能威胁实验结果完整性的脱靶效应。这意味着U-2 OS-Crispr-NUP96-MEGFP 195克隆在高分辨率成像技术和详细的细胞结构中特别有用,有助于细胞生物学,癌症研究和核转运现象的先进研究。
通过促进荧光配体或其他探针的共价钩,Halotag允许实时成像,并为研究活细胞中的核转运机制提供了强大的工具。该特定的克隆(数字252)是为其稳定表达的NUP96的稳定表达而选择的,该表达可确保实验配置中的持续性能。此功能使其非常适合高分辨率成像技术和分子相互作用研究,从而支持细胞生物学的先进研究,特别是在核功能和遗传调节的背景下。