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dCas9-VP64 变体与介导 CRISPR 激活的多重引导 RNA 的比较分析
CRISPR/Cas9 介导的转录激活 (CRISPRa) 是研究复杂生物现象的有力工具。尽管基于 VP64 转录激活因子的 CRISPRa 方法已在培养细胞和动物模型中得到广泛研究，并且对体内各种细胞类型和发育阶段表现出极大的通用性，但不同的 dCas9-VP64 版本尚未进行严格比较。在这里，我们比较了相同环境下的不同 dCas9-VP64 构建体（包括所用的细胞系和转染条件）激活内源和外源基因的能力。此外，我们研究了将 VP64 添加到基于 VP64 和 p300 的构建体的最佳方法。我们发现 MS2-MCP 支架 VP64 比直接将 VP64 融合到 dCas9 的 N 端更好地增强了基础 dCas9-VP64 和 dCas9-p300 活性。对于所有测试的靶基因，dCas9-VP64+MCP-VP64 和 dCas9-p300+MCP-VP64 均优于 VP64-dCas9-VP64。此外，使用 dCas9-VP64+MCP-VP64 或 dCas9-p300+MCP-VP64 进行多重 gRNA 表达可显著增强内源基因激活，达到与使用单个 gRNA 的 CRISPRa-SAM 相当的水平。我们的研究结果表明 dCas9-VP64 CRISPRa 系统有所改进，有助于开发多功能、高效的 CRISPRa 平台。
CRISPR 介导的基因激活回路中由于资源竞争而产生的相互作用*
摘要 Ð CRISPR 介导的基因调控因其可扩展性而备受关注，可以创建越来越大的遗传回路。由于不同小向导 RNA 之间对 dCas9 资源的竞争而产生的非预期相互作用已被广泛描述为 CRISPR 介导的抑制 (CRISPRi)。对于 CRISPR 介导的激活 (CRISPRa)，这种分析在很大程度上是缺失的。在本文中，我们考虑两个必需的共享资源 (dCas9 和激活蛋白) 对 CRISPRa 进行建模，并确定通过资源竞争出现的相互作用图。多个支架 RNA (scRNA) 之间存在两个共享资源是造成两种主要现象的原因。首先，我们用数学证明了“自我隔离”效应的存在，其中 scRNA 抑制其自身的靶基因而不是激活它，从而否定了 CRISPRa 的功能。其次，我们证明与单一资源的情况相比，非靶基因的不必要抑制要强得多。这些结果表明，同时调节多种资源的新控制方法将有助于减轻 CRISPRa 中资源竞争的不良影响。
透皮微针辅助超声增强的CRISPRA系统，以实现肥胖症的Sono-Gene疗法
Motoyasu Adachi 1 , Kenichi Asano 2 , Thomas Busch 3 , Tianben Ding 4 , Evan Economo 3 , Hidenori Endo 5 , Ryosuke Enoki 6 ,7 , Ritsuko Fujii 8 , 9 , Katsumasa Fujita 10 , 11 , 12 , Kyoko Fujita 13 , Naoya Fujita 14 , Takasuke Fukuhara 15，Josephine Galipon 16，17，18，Hiroshi Harada 19，Yoshie Harada 20，21，22，Takeshi Hayakawa 23，Shinjiro Hino 24，Eishu Hirata 25，26，Tasuku Honjo 27 ，33，Yuichi Iino 34，Hiroshi Ikeda 35，Koji Ikeda 36，Yuji Ikegaya 37、38、39，Daichi Inoue 40，Tsuyoshi Inoue 41，Masaru Ishii Ishii 42、42、43、43、43、44，Shoji Ishizaka 45 45，45，izakakiizakiizakiizakiizakiizakiizakiizakiiza 45，45，akihito 45 Kimitsune Ishizaki 48，Terumasa Ito 49，Kenji Kabashima 50，Takaaki Kajita 51,52,53，Azusa Kamikouchi 54，Hiroshi Kanno 4,55，Hitoshi Kasai 56，Satoshi Kasai 57 Kikuchi 60，Yasutaka Kitahama 4，Koichi Kobayashi 61，Satoshi Kodera 62，Tamiki Komatsuzaki 63,64,65，Hidetoshi Kono 1,66，Hidetoshi Kono 1,66，Tsuyoshi Konuma 67，Yassei Konuma 67，Yassei Kudo 68，daiSuke Kumike Kumike Kumuke 69， Shoen Kume 70, Erina Kuranaga 71,72, Fabio Lisi 4, Kiminori Maeda 73, Kazuhiro Maeshima 74,75, Kanetaka M. Maki 76, Hiroyuki Matsumura 4, Takeo Minamikawa 77, Emi Minamitani 47,78, Yoshiko Miura 79, Kyoko Miura 80, Norikazu Mizuochi 81,82,83, Masayoshi Mizutani 84, Hiroki Nagashima 73, Ryoichi Nagatomi 85,86, Kuniyasu Niizuma 55,87,88, Masako Nishikawa 89, Emi Nishimura 90,91, Norihiko Nishizawa 92, Hiroaki Norimoto 54,61, Osamu Nureki 34, Fumiaki Obata 19,93, Shizue Ohsawa 54, Misato Ohtani 94, Yoshikazu Ohya 94, Kimihiko Oishi 95, Mariko Okada 20, Taku Okazaki 96, Satoshi Omura 97, Yuriko Osakabe 70, Tsuyoshi Osawa 98，Yukitoshi Otani 99，Walker Peterson 4，
干细胞研究
转基因株系采用第二代 CRISPRa 系统，该系统携带与异源三聚体 VPR 反式激活因子融合的核酸酶缺陷型 dCas9，该异源三聚体 VPR 反式激活因子由 VP64、p65 和 RTA 结构域组成。该系统可用于解释任何所需细胞类型的内源性调控机制。使用基于 CRISPR/Cas9 的基因组编辑方法，我们以 AAVS1 人类基因组位点为目标，分别引入先前描述的 dCas9VPR-tdTomato（Schoger 等人，2020 年）和嘌呤霉素盒，这些盒受 CAG 和 EF1a 启动子的控制（图 1 A）。采用优化的核转染方案转染 LhiPSC-GR1.1 细胞。转染后，选择具有 tdTomato 表达的细胞并通过 PCR 进行基因分型（图 1B，引物结合如图 1A 所示，黑色引物仅扩增野生型 (WT) 片段；绿色引物扩增插入的构建体）。随后，扩增、分析和冷冻保存两个阳性克隆（#2 和 #3）。DNA 测序数据证实了 AAVS1 基因座中的正确和纯合敲入转基因整合（图 1C，显示为克隆#2）。PCR 结果显示，在筛选的 15 个克隆中，11 个克隆含有纯合插入（命名为 CRISPRa 细胞），1 个克隆是杂合的，3 个克隆不含有插入而是含有 WT 完整基因座（用作对照细胞）（数据未显示）。通过分析 PCR 和测序预测的前五个脱靶位点进行脱靶分析；在这些位点中均未发现任何编辑事件。对照电穿孔和非电穿孔 (参考) 系用于比较 (补充图 1A)。所有系的支原体检测均为阴性。通过基于 SNP 的核型分析和标准 G 带证明了 CRISPRa 克隆 #2 和 #3 以及对照细胞的基因组完整性。未检测到数值或结构异常的证据 (图 1D)。与核转染 (图 1Ei) 和非核转染对照相比，细胞生长和形态正常。与对照 hiPSC 相比，CRISPRa 中的 dCas9 和 tdTomato 表达证实了转基因表达，如 Western blot (补充图 1B，显示克隆 #2 和 #3) 和共聚焦显微镜 (图 1Eii，显示克隆 #2，n = 3 个不同传代) 所示。通过免疫荧光分析干性标记 OCT4 的表达（图 1 Eiii）和流式细胞术分析（显示 94.2% OCT4 和 99.9% TRA1-60 阳性细胞（图 1 Eiv）（显示克隆 #2））来评估多能性。通过在 CRISPRa 和对照系中形成胚状体 (EB) 和定向分化来测试向所有三个胚层的自发分化能力。免疫荧光分析证实了 AFP、β-III-Tu bulin 和 α-平滑肌肌动蛋白 (ACTA2) 的表达，进一步支持内胚层、外胚层和中胚层的命运（图 1 F，显示克隆 #2 和 #3）。转录水平分析表明配对盒 3 ( PAX3 ) 和微管相关蛋白 2 ( MAP2 ) 的表达表明外胚层分化；T-box 转录因子 T ( TBXT ) 表明中胚层命运，而 α-Feto-Protein ( AFP ) 表明内胚层分化（补充图 1 C，显示克隆 #2 和 #3）。我们研究了 CRISPRa 系用于研究通过定向 2D 分化产生的心肌细胞的适用性，这种分化产生了自发跳动的细胞（视频作为补充材料提供），具有强大的 α-辅肌动蛋白 2 (ACTN2) 和心脏肌钙蛋白 T (TNNT2) 心脏标志物表达（（补充图 1D，显示为克隆#2）。最后，我们通过确定与心脏肥大和代谢稳态有关的 KLF15 表达的诱导来测试 CRISPRa 系的功能。我们发现，与转染了非靶向 gRNA 的各自亲本系相比，设计用于结合 KLF15 转录起始位点 (TSS) 的 44 bp 5'-上游序列的单个指导 RNA 能够显着增强 CRISPRa 系（克隆#2 和#3）中 KLF15 的转录。对照细胞没有显示独立于转染的 gRNA 的活化（图 1G）。总之，使用完全表征的 hiPSC 系，我们生成了具有纯合靶向插入、正常核型和多能性的人类 CRISPRa 系，并显示出其激活
原粘蛋白α复合增强子的反义ERNA的系统功能表征
增强子产生双向非编码增强子RNA（ERNAS），可能调节基因表达。目前，ERNA函数仍然神秘。在这里，我们报告了一个5'上限的反义ERNA珍珠（与R-Loop组相关的PCDH ERNA），该珍珠从原始粘蛋白（PCDH）αHS5-1增强子区域转录。通过CRISPR/CAS9 DNA碎片编辑，CRISPRI和CRISPRA和CRISPRA以及锁定的核酸策略以及CHIRP，MEDIP，DRIP，QHR-4C和HICHIP实验，我们建立了PCDH lo loble（pcdh loble），通过CRISPR/CAS9 DNA碎片编辑，CRISPRI和CRISPRA以及锁定的核酸策略。在HS5-1增强子区域内，以促进远端增强子和靶启动子之间的长距离染色质相互作用。 尤其是，通过扰动转录伸长因子SPT6的ERNA珍珠水平升高导致PCDH Supertad内的局部三维染色质组织增强。 这些发现对分子机制具有重要的影响，HS5-1增强子可以调节大脑单个细胞中随机PCDHα启动子选择。通过CRISPR/CAS9 DNA碎片编辑，CRISPRI和CRISPRA以及锁定的核酸策略。在HS5-1增强子区域内，以促进远端增强子和靶启动子之间的长距离染色质相互作用。尤其是，通过扰动转录伸长因子SPT6的ERNA珍珠水平升高导致PCDH Supertad内的局部三维染色质组织增强。这些发现对分子机制具有重要的影响，HS5-1增强子可以调节大脑单个细胞中随机PCDHα启动子选择。
EZ-editor™ 人类CRISPR 敲除库-运输、线粒体、运动性†说明书
文库。除此之外，源井还提供CRISPR-KO、CRISPRa、CRISPRi 三大定制文库从高通量sgRNA 文
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