PTEN 诱导激酶 I (PINK1) 突变会导致人类早发性帕金森病 (PD),并伴有选择性神经退行性病变。然而,目前 PINK1 基因敲除的小鼠和猪模型无法重现 PD 患者中观察到的典型神经退行性表型。这表明,在非人类灵长类动物 (NHP) 中生成与人类相近的 PINK1 疾病模型对于研究 PINK1 在灵长类动物大脑中的独特功能至关重要。配对单向导 RNA (sgRNA)/Cas9-D10A 切口酶和截短的 sgRNA/Cas9 均可以减少脱靶效应而不影响靶向编辑,是 CRISPR/Cas9 系统中用于建立疾病动物模型的两种优化策略。在这里,我们结合了这两种策略,将Cas9-D10A mRNA和两个截短的sgRNA注射到单细胞阶段的食蟹猴受精卵中,以靶向PINK1基因。我们实现了精准、高效的基因
药物再利用是一种新兴策略,用于确定已在临床用于治疗不同疾病的药物的新靶点。这是一种既经济又省时的替代方法,因为药理学、安全性和毒性特征已经确定。质子泵抑制剂泮托拉唑在针对癌细胞系进行的几项研究中显示出抗癌活性,还表明它在抗血管生成机制中发挥作用。为了确定抗癌特征,进行了 MTT 试验。结果表明泮托拉唑对癌细胞系具有细胞毒性。对绿豆进行了细胞毒性的初步评估,并评估了其发芽反应。发芽抑制也揭示了该药物的细胞毒性潜力。进行了绒毛尿囊膜试验以评估该药物的血管生成潜力。浓度为 50 微克/毫升的泮托拉唑破坏了受精卵中的血管形成。
摘要 CRISPR-Cas12a 系统已被开发用于在真核细胞中实现高度特异性的基因组编辑。鉴于 Cas12a 基因相对较小,该系统被认为最适用于使用 AAV 载体递送的基因治疗。之前,我们报道了富含 U 的 crRNA 能够通过 CRISPR-Cas12a 系统在真核细胞中进行高效的基因组编辑。在本研究中,我们在 crRNA 富含 U 的 3 ′-突出端的核糖 C2 处引入了甲氧基修饰。当与 Cas12a 效应蛋白混合时,核糖基-2 ′-O-甲基化 (2-OM) 富含 U 的 crRNA 能够提高 dsDNA 的消化率。此外,化学修饰的富含 U 的 crRNA 在小鼠受精卵中实现了非常安全且高度特异性的基因组编辑。工程化的 CRISPR-Cas12a 系统有望促进各种动物模型的生成。此外,工程化的 crRNA 也得到了评估,以进一步改进 CRISPR 基因组编辑工具集。
当前用于生产三倍体大西洋鲑鱼的当前方法通常是可靠但不可靠的,并且必须验证每批三倍体以确保消费者信任和许可符合性。微卫星最近被证明可以在商业环境中提供更便宜,更方便的替代方案,用于三倍验证。然而,将鸡蛋至少孵化至微卫星验证的眼期阶段会带来挑战,例如在剥离季节从后期鸡蛋产生的三倍体的质量和性能降低。为了解决这些问题,我们提出了另一种选择:从最近受精卵中提取DNA与微卫星验证结合使用。为了实现这一目标,我们开发了一种优化的热门提取方案,可以从大西洋鲑鱼鸡蛋中说出易于且便宜地提取DNA,然后可以将其用于通过微卫星的三倍验证。我们的方法提供了一种更简单,更具成本效益的方式来验证三倍体,而无需熟练的解剖或昂贵的套件。
几个世纪以来,棘皮动物(海洋无脊椎动物门)因其发育和胚胎后现象而吸引着科学家。对它们的卵子和胚胎进行的实验尤其为基础科学进步做出了贡献。然而,强大的分子遗传学研究仅限于胚胎发育阶段,这些阶段可通过向受精卵微注射试剂来产生遗传扰动。这代表了研究胚胎后过程的重大瓶颈,在胚胎后过程中,基因的最早功能必须保持完整。因此,我们寻求为这些物种建立一种时空可转动的基因编辑工具。在这里,我们使用海星 Patiria miniata 作为模型,引入了一种化学诱导的 Tet-ON 基因表达系统。将这个 Tet-ON 系统与 CRISPR 介导的基因改变技术相结合,我们首次在棘皮动物生物学中展示了在海星转基因细胞群中进行可诱导基因编辑的原理验证。我们在此展示的方法可以适用于其他棘皮动物物种,并且还将极大地扩展实验的可能性。
摘要:嵌合现象是使用 CRISPR/Cas9 在胚胎中进行一步基因编辑的最重要限制,因为切割和修复有时会在受精卵的第一次 DNA 复制后发生。为了尽量降低嵌合现象的风险,本研究在细胞中释放 CRISPR/Cas9 后使用了可逆性 DNA 复制抑制剂。之前没有关于在猪胚胎中使用阿非迪霉素的信息,因此首先评估了不同浓度的该药物对 DNA 复制的可逆抑制和对胚胎发育的影响。用不同浓度和不同递送方法的 CRISPR/Cas9 测试了与阿非迪霉素孵育的效果。结果观察到了对 DNA 复制的可逆抑制,并且它具有浓度依赖性。确定了 0.5 µ M 的最佳浓度并将其用于后续实验。将该药物与 CRISPR/Cas9 一起使用后,观察到嵌合性减半,同时对胚胎发育产生不利影响。总之,使用可逆的 DNA 复制抑制提供了一种减少嵌合性的方法。然而,由于胚胎发育的减少,必须达到平衡才能使其使用可行。
标题 广泛的人类发育系统发育揭示了多变的胚胎模式 作者 Tim HH Coorens 1* 、Luiza Moore 1,2* 、Philip S. Robinson 1,3 、Rashesh Sanghvi 1 、Joseph Christopher 1 、James Hewinson 1 、Alex Cagan 1 、Thomas RW Oliver 1,4 、Matthew DC Neville 1 、Yvette Hooks 1 、Ayesha Noorani 1 、Thomas J. Mitchell 1,4,5 、Rebecca C. Fitzgerald 6 、Peter J. Campbell 1 、Iñigo Martincorena 1 、Raheleh Rahbari 1 、Michael R. Stratton 1† * 共同第一作者 † 通信地址:mrs@sanger.ac.uk (MRS) 附属机构 1. 威康桑格研究所,欣克斯顿,CB10 1SA,英国 2. 剑桥大学病理学系,剑桥,CB2 0QQ,英国。 3. 剑桥大学儿科系,剑桥,CB2 0QQ,英国。 4. 剑桥大学医院 NHS 基金会,剑桥,CB2 0QQ,英国。 5. 剑桥大学外科系,剑桥,CB2 0QQ,英国。 6. 剑桥大学生物医学园区 MRC 癌症部,剑桥,CB2 OXZ,英国 摘要 从受精卵开始,发育和成人人体内的所有细胞都会不断获得突变。两个不同细胞之间共享的突变意味着共享祖细胞,因此可以用作谱系追踪的自然标记。在这里,我们利用来自多个器官的 511 个激光捕获显微切割样本的全基因组测序,重建了来自三个成人个体的正常组织的广泛系统发育。从系统发育推断出的早期胚胎祖细胞对成人身体的贡献比例通常不同,这种不对称程度因人而异,前两个重建细胞的比例从 56:44 到 92:8 不等。不对称也贯穿后续细胞代,并且同一个体的不同组织之间可能存在差异。系统发育还解决了空间胚胎起源和组织模式的问题,揭示了人类大脑发育的空间效应。结合 11 名男性的数据,我们确定了体细胞和生殖细胞分裂的时间,最早观察到的分离发生在第一次细胞分裂时。这项研究表明,尽管达到了相同的最终组织模式,但早期的瓶颈和谱系承诺会导致个体内部和个体之间的胚胎模式存在很大差异。简介 成年人的所有细胞都来自一个受精卵,在胚胎和胎儿发育过程中,经过精心策划的细胞分裂、细胞运动和细胞分化,并持续一生。追踪细胞谱系可以阐明这些基本的发育过程,并已广泛应用于模型生物。早期的谱系追踪实验依赖于光学显微镜 1 ,一种
在怀孕初期,有害暴露的风险最大,导致流产。在胚胎发育的第一周期间,受精卵划分并附着在子宫内部。在此期间(您上一个时期第一天后的第一个四个星期)在此期间发生非常有害的暴露,可能会干扰子宫附着胚胎。这首先的四个星期被称为“全或无周期”。 “所有”是指高暴露会损害所有胚胎的细胞。子宫附着和严重细胞损伤的问题都可能导致流产。有时会流产发生在一个女人甚至意识到自己怀孕之前。“无”是指不够高的暴露,无法对怀孕产生显着影响。不太严重的暴露可能只会损害一些胚胎的细胞。与怀孕期间相比,胚胎的细胞在早期阶段具有更大的恢复能力。如果妇女没有流产,那么在此期间的暴露不太可能导致先天缺陷。“全部或无周期”的规则可用于确定许多不同类型的暴露的机会。但是,该规则有一些重要的例外。请致电866.626.6847与Mothertobaby联系,与我们的专家讨论您的特定风险。
摘要 CRISPR-Cas9 广泛用于小鼠和大鼠的基因靶向。非同源末端连接 (NHEJ) 修复途径在受精卵中占主导地位,可有效诱导插入或缺失 (indel) 突变,从而在靶位点敲除基因,而通过同源定向修复 (HDR) 的基因敲入 (KI) 则难以产生。在本研究中,我们使用双链 DNA (dsDNA) 供体模板与 Cas9 和两个单向导 RNA,一个用于切割目标基因组序列,另一个用于切割 dsDNA 质粒的侧翼基因组区域和一个同源臂,在 G0 幼崽中产生 20-33% 的 KI 效率。 G0 KI 小鼠在一个靶位点携带 NHEJ 依赖的插入/缺失突变,该突变设计在内含子区域,而在另一个外显子位点携带 HDR 依赖的各种供体盒(例如 EGFP 、mCherry 、Cre 和感兴趣的基因)的精确 KI,这些供体盒的长度从 1 到 5 kbp 不等。这些发现表明,这种由 CRISPR-Cas9 系统介导的 NHEJ 和 HDR 组合方法有助于在小鼠和大鼠中高效、精确地 KI 质粒 DNA 盒。
摘要 使用改变目标基因组信息的技术进行靶向基因组修饰,已为基础生物学和应用生物学的多项研究做出了贡献。在基因打靶中,使用同源重组将打靶载体整合到靶位点。传统上,携带多个基因突变的小鼠是通过胚胎干细胞中的连续重组和耗时的单基因突变小鼠杂交产生的。然而,这种策略存在几个技术问题。第一个问题是基因打靶的频率极低,这使得获得重组克隆是一项极其耗费人力的任务。第二个问题是可以应用基因打靶的生物材料数量有限。传统的基因打靶几乎不会发生在大多数细胞系中。然而,一种使用设计核酸酶的新方法可以在基因组 DNA 中引入位点特异性双链断裂,提高了受精卵中基因打靶的效率。这种包括 CRISPR-Cas 系统的新方法也扩大了可以应用基因打靶的生物材料的数量。转基因的靶向整合可通过基于同源重组(HR)、微同源介导的末端连接(MMEJ)或非同源末端连接(NHEJ)的策略实现。本文,我们总结了靶基因修饰的各种策略,包括传统基因靶向与设计核酸酶的比较。