I. 简介 AAVpro CRISPR/SaCas9 系统用于制备腺相关病毒 (AAV) 载体,以将编码 CRISPR/SaCas9 介导的基因组编辑所需成分的基因 [即单向导 RNA (sgRNA) 和 SaCas9 核酸酶] 递送至哺乳动物细胞。这种基于 AAV 的单载体系统使用来自金黄色葡萄球菌的 Cas9 (SaCas9),其编辑效果与更常用的化脓性链球菌 Cas9 (SpCas9) 相似,但短约 1 kb。通过使用较小的 SaCas9,可以将 SaCas9 和 sgRNA 序列装入单个载体中,并在体外和体内对多种哺乳动物细胞实现有效的基因组修饰。 AAVpro CRISPR/SaCas9 无辅助系统 (AAV2)(货号 632619)是一个完整的系统,包含用于构建定制设计的 sgRNA 表达质粒和制备 AAV 颗粒的试剂。AAVpro CRISPR/SaCas9 载体系统(货号 632618)包含与货号 632619 相同的组件(包装系统除外);详细信息在第 II 部分“组件列表”中列出。
1 温州医科大学附属眼科医院眼视光学院、卫生部视觉科学国家重点实验室、浙江省眼视光重点实验室,浙江省温州市,2 美国马里兰州贝塞斯达美国国立卫生研究院国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所分子生物学实验室,3 北京生命科学研究所,4 浙江省温州市温州医科大学附属第二医院和育英儿童医院,5 美国宾夕法尼亚州费城费城儿童医院雷蒙德·G·佩雷尔曼细胞与分子治疗中心,6 浙江省温州市温州医科大学基因组医学研究所,7 中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室和基因组编辑中心,北京
摘要Nicotiana tabacum是一种非食品草药,有可能被用作生物基因生成药物,疫苗或有价值的小型代谢物。为了实现这些目标,可以改善预先设计的基因组修改的遗传工具是必不可少的。CRISPR/CAS核酸酶的发展允许诱导特定于特定的双链断裂,以增强同源重组介导的基因靶向(GT)。但是,对于包括烟草在内的许多农作物而言,GT的效率仍然是一个具有挑战性的障碍。最近,对几种植物物种的研究表明,通过用其他CRISPR/CAS基核酸酶代替SPCAS9,GT效率可能会大大增强。因此,我们测试了SACAS9以及温度不敏感的LBCAS12A(TTLBCAS12A)靶向烟草基因。同时,我们还优化了农杆菌介导的烟草转化和组织培养的方案。以这种方式,当使用TTLBCAS12A时,我们可以将GT效率提高到最高三分之一的接种子叶,而TTLBCAS12A的表现非常优于SACAS9。此外,我们可以证明GT反应的转化道长度可以长606 bp,在大多数情况下,它的长度超过250 bp。我们获得了多个可遗传的GT事件,主要是杂合的,但也是双重的GT事件,有些事件没有T-DNA集成。因此,我们不仅能够第一次获得基于CRISPR/CAS的可遗传性GT事件,而且第一次获得了TTLBCAS12A,而且我们的结果也可能是烟草中的基因编辑和GT的优越选择。
。cc-by-nc 4.0国际许可证未获得同行评审的认证)是作者/筹款人,他已授予Biorxiv的许可证,以永久显示预印本。它是此预印本的版权持有人(该版本发布于2021年5月8日。; https://doi.org/10.1101/2021.05.07.4443192 doi:biorxiv preprint
摘要:猫白血病病毒(FELV)是全球猫的逆转录病毒。高病毒载量与进行性感染和宿主死亡有关,这是由于FELV相关疾病而导致的。相比之下,在感染回归的猫中,可以观察到低病毒负荷,有效的免疫反应和更好的临床结局。我们假设通过使用CRISPR/ SA CAS9辅助基因治疗降低逐渐感染的猫的病毒载荷,可以允许该猫的免疫系统将感染引导到回归结果。在朝着这一目标的一步中,本研究评估了不同的腺相关载体(AAV),以使其能够将基因编辑系统传递到猫科动物细胞中,然后研究针对FELV FORIRUS内不同站点的CRISPR/ SA CAS9。九种天然AAV血清型,两种AAV杂种菌株和ANC80L65(硅中的ANC80L65预测AAV祖先)的测试是针对感染不同猫线细胞系和猫科动物原代细胞的潜力。AAV-DJ揭示了较高的感染效率,因此在随后的转导实验中使用。使用CRISPR/ SA CAS9系统的引入12个选定的FELV Profirus站点,由T7核酸内切酶1(T7E1)确认,并通过分解(TIDE)分析来跟踪Indels。在高度保守的GAG和POL区域中发现了非同源末端加入(NHEJ)的最高百分比(最高80%)。随后的转导实验,使用AAV-DJ确认了indel的形成,并显示了某些靶标的FELV P27抗原的显着降低。在体外使用CRISPR/ SA CAS9方法时,FELV病毒的靶向是有效的。观察到的靶向病毒靶向的程度是否足以提供逐渐感染的FELV感染的猫来克服感染的手段,需要在体内进一步研究。
1 复旦大学中山医院生命科学学院遗传工程国家重点实验室,上海,2 伊利诺伊大学医学院药理学系,美国伊利诺伊州芝加哥,3 伊利诺伊大学医学院医学系心脏病学分部,美国伊利诺伊州芝加哥,4 苏州大学苏州医学院第一附属医院心血管外科及心血管科学研究所、血液学协同创新中心、放射医学与防护国家重点实验室,苏州,5 东南大学生命科学与技术学院中大医院耳鼻咽喉头颈外科国家生物电子学重点实验室、生命健康高等研究院、江苏省生物医学研究高技术重点实验室,南京,6 南通大学神经再生协同创新中心,南通,7 四川省人民医院耳鼻咽喉头颈外科中国电子科技大学,成都,中国,8 上海工业微生物工程研究中心,上海,中国
简单摘要:一种多功能基因操纵工具CRISPR/CAS9已被利用用于蜜蜂的靶向基因组工程。但是,到目前为止,仅证明已证明NGG识别的SPCAS9可以操纵A. Mellifera中的基因组,从而将可编辑的范围限制为NGG-包括基因座。在当前的研究中,为了评估使用CPF1,SPCAS9和SACAS9时的潜在扩展,我们通过生物信息学方法预测了整个Honeybee基因组中靶向位点的分布和数量。生物信息学分析的结果表明,A。Mellifera中可访问的目标位点的数量可以通过集成的CRISPR系统大大增加。此外,我们测量了这些新的CRISPR酶在Mellifera中的裂解活性,发现SACAS9和CPF1都可以诱导Mellifera中的基因组交替,尽管CPF1的诱变速率相对较低,而Sacas9的不稳定编辑速率相对较低。据我们所知,我们的研究提供了第一个证据,即SACAS9和CPF1可以有效地介导基因组序列突变,从而扩大了Mellifera中的可靶向光谱。 综合CRISPR系统可能会促进梅利弗拉(A. Mellifera)以及其他昆虫的应用研究。据我们所知,我们的研究提供了第一个证据,即SACAS9和CPF1可以有效地介导基因组序列突变,从而扩大了Mellifera中的可靶向光谱。综合CRISPR系统可能会促进梅利弗拉(A. Mellifera)以及其他昆虫的应用研究。
频繁注射抗血管内皮生长因子 (anti-VEGF) 药物对患有新生血管性年龄相关性黄斑变性 (AMD) 的患者来说是一种临床负担。使用腺相关病毒 (AAV) 递送成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)-Cas9 对 VEGF-A 进行基因组破坏有可能永久抑制异常血管生成,但决定最佳疗效的因素尚不清楚。在这里,我们研究了两种广泛使用的 Cas9 内切酶 SpCas9 和 SaCas9,并评估了 AAV 递送效率和体内基因组编辑率的相对贡献,以确定驱动基于 CRISPR 成功抑制 VEGF-A 的机制,使用激光诱导脉络膜新生血管 (CNV) 的小鼠模型。我们发现,尽管 SpCas9 的双载体方法和 SaCas9 的单载体系统在传递 Cas9 直系同源物和单个向导 RNA (gRNA) 方面的 AAV 转导效率相似,但 SpCas9 表现出比 SaCas9 更高的基因组编辑率、更大的 VEGF 减少率和更有效的 CNV 抑制。我们的结果表明,使用 AAV 介导的 CRISPR 系统成功敲低 VEGF 可能更多地取决于基因组编辑的效率,而不是病毒转导,并且 SpCas9 可能比 SaCas9 更有效,可作为基于 CRISPR 治疗新生血管性 AMD 中 CNV 的潜在治疗策略。
背景:衰老、噪音、感染和耳毒性药物是人类获得性神经性听力损失的主要原因,但治疗选择有限。CRISPR/Cas9 技术具有成为获得性非遗传性神经性听力损失的新治疗方式的巨大潜力。在这里,我们开发了 CRISPR/Cas9 策略来预防氨基糖苷类药物引起的耳聋,这是一种常见的获得性非遗传性神经性听力损失,通过破坏内耳中的 Htra2 基因来预防,该基因参与细胞凋亡,但在耳蜗毛细胞保护中尚未被研究。结果:结果表明,腺相关病毒 (AAV) 介导的 CRISPR/SpCas9 系统递送可改善新霉素诱导的细胞凋亡,促进毛细胞存活,并显着改善新霉素治疗小鼠的听力功能。AAV - CRISPR/Cas9 系统在体内的保护作用在暴露于新霉素后可持续长达 8 周。为了更有效地传递整个 CRISPR/Cas9 系统,我们还探索了 AAV - CRISPR/SaCas9 系统来预防新霉素引起的耳聋。SaCas9 系统的体内编辑效率平均为 1.73%。与未注射的耳朵相比,我们观察到注射耳朵的听觉脑干反应阈值有显著改善。在暴露于新霉素 4 周后,AAV - CRISPR/SaCas9 系统的保护作用仍然明显,听觉脑干反应阈值在 8 kHz 时改善高达 50 dB。
慢性乙型肝炎病毒 (HBV) 感染的治愈性治疗仍是一个遥远的目标,HBV 复制过程中稳定的共价闭合环状 DNA (cccDNA) 的持续存在是目前批准用于治疗 HBV 的药物难以突破的关键障碍。由于基因组编辑的准确性、效率和成本效益,CRISPR/Cas 技术被广泛应用于基因治疗和抗病毒策略。虽然 CRISPR/Cas 可能清除 cccDNA,但确保其安全性是应用的必要条件。在我们的研究中,我们分析了几种启动子的肝脏特异性,并构建了 CRISPR/金黄色葡萄球菌 Cas9 (SaCas9) 系统结合肝嗜性 AAV8(其中 AAV 指腺相关病毒)的候选启动子来验证对抗 HBV 的功效。结果显示,将原始启动子替换为肝脏特异性启动子的重建 CRISPR/SaCas9 系统在体内和体外仍然可以抑制 HBV 复制。 3种功能性向导RNA(gRNA)T 2 、T 3 和T 6 针对不同HBV基因型的保守区域,在不同肝脏特异性启动子的作用下均表现出较好的抗HBV效果,且3种gRNA对A、B、C基因型HBV的复制均有不同程度的抑制作用。在EnhII-Pa1AT启动子和AAV8作用下,SaCas9在其他器官或组织中的表达较肝脏进一步降低。本研究结果有助于确保CRISPR/Cas9系统的作用局限于肝脏,从而降低因非特异性靶向其他器官而产生不良有害作用的可能性,为肝脏的临床应用提供参考。
