euglena gracilis是一种单细胞的光养生者,是一种有前途的食物,饲料和生物燃料的材料。但是,该物种中有针对性的诱变方法的发展一直是长期的挑战。在当前的遗传操纵技术中,通过RNP的直接递送进行基因组编辑具有各种优势,包括时间效率,低细胞毒性,高效率和降低距离效应(Jeon等,2017)。在我们的方法,插入和/或缺失(INDEL)突变率为77.7%–90.1%的突变率中,通过在Eggsl2基因中的两个不同靶序列中进行了扩增子测序(Nomura等,2019)。因此,我们在大肠杆菌中开发的基于RNP的基因组编辑开辟了新的途径以揭示基因的功能。
CRISPR 基因组工程已成为一种功能性研究免疫系统调节复杂机制的强大工具。尽管数十年来一直致力于对先天免疫进行遗传重编程,但当前方法的实用性受到体内成熟细胞谱系的敲除效率低或特异性有限的限制。在这里,我们描述了一种优化的非病毒 CRISPR-Cas9 核糖核蛋白 (cRNP) 基因组编辑策略,该策略可对成熟的原代小鼠先天淋巴细胞 (ILC) 和髓系细胞进行基因组编辑,从而导致单次电穿孔导致单或双靶基因表达几乎完全丧失。此外,我们描述了体内过继转移小鼠模型,该模型可用于使用 cRNP 编辑的幼稚自然杀伤 (NK) 细胞和骨髓衍生的常规树突状细胞前体 (cDCP) 筛选病毒感染期间的基因功能。该资源将增强靶基因发现,并为小鼠先天免疫系统中的基因编辑提供一种特定且简化的方法。
视神经病变是一组由各种损伤引起的视神经 (ON) 疾病,包括青光眼、炎症、缺血、创伤和遗传缺陷,其特征是视网膜神经节细胞 (RGC) 死亡和视神经节细胞变性。越来越多的参与 RGC 内在信号传导的基因被发现是有希望的神经修复靶点,如果我们能够实现 RGC 特异性基因靶向,这些基因有可能通过基因疗法直接调节。为了应对这一挑战,我们首先使用腺相关病毒 (AAV) 介导的基因转移在雄性和雌性小鼠眼中进行低通量体内筛选,并确定了小鼠 c -突触核蛋白 (mSncg) 启动子,该启动子特异性且有效地维持小鼠 RGC 中的转基因表达,并且也适用于人类 RGC。我们进一步证明,将 AAV-mSncg 启动子与成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 基因编辑相结合的基因疗法可以敲除 RGC 中的促退行性基因,并为视神经病变提供有效的神经保护。
4 王启照 1,3 , 庄培 1,3 , 黄浩亮 1 , 李亮 1 , 刘亮 1 , Hannah C. Webber 1 , 5 Roopa Dalal 1 , Leonard Siew 1 , Clarisse M. Fligor 2 , Kun-Che Chang 1 , Michael Nahmou 1 , Alexander 6 Kreymerman 1 , Yang Sun 1 , Jason S. Meyer 2 , Jeffrey Louis Goldberg 1 和杨虎 1,* 7 8
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可,根据 未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者(此版本于 2020 年 4 月 3 日发布。;https://doi.org/10.1101/2020.04.03.022038 doi:bioRxiv preprint
摘要 使用 CRISPR-Cas9 对原代人类细胞进行基因组工程改造彻底改变了细胞生物学的实验和治疗方法,但人类髓系细胞在遗传上仍然难以治疗。我们提出了一种通过核转染将 CRISPR-Cas9 核糖核蛋白 (RNP) 复合物直接递送到从外周血纯化的 CD14+ 人类单核细胞中的方法,从而实现高精确基因敲除率。这些细胞可以有效分化为单核细胞衍生的巨噬细胞或树突状细胞。该过程产生的基因编辑细胞保留了髓系分化和吞噬功能的关键标记。限制因子 SAMHD1 的基因消融使 HIV-1 感染增加了 50 多倍,证明了该系统在基因型-表型查询方面的强大功能。这种快速、灵活且可扩展的平台可用于人类髓系细胞在免疫信号、炎症、癌症免疫学、宿主-病原体相互作用等方面的遗传研究,并可促进新型髓系细胞疗法的开发。简介髓系细胞是健康和疾病免疫系统中的关键参与者(Germic 等人,2019 年;Lapenna 等人,2018 年;Worbs 等人,2017 年)。单核细胞和巨噬细胞在先天免疫系统的直接分支中发挥作用,对病原体或组织损伤作出反应,并帮助调节和解决组织炎症。作为专业的抗原呈递细胞,树突状细胞可协调适应性免疫反应。鉴于髓系细胞的核心作用,髓系细胞被确定为从发育和稳态调节到病原体反应、自身炎症性疾病、纤维化和恶性肿瘤等各个方面的关键参与者也就不足为奇了 (Chao 等人,2020 年;Engblom 等人,2016 年;Manthiram 等人,2017 年;Medzhitov 和 Janeway,2000 年、1997 年;Wynn 等人,2013 年)。更好地了解这些细胞的正常行为和致病行为对于进一步加深我们对各种疾病的机制理解至关重要,为发现和发展新疗法带来了希望。我们识别新治疗靶点和构建新细胞干预措施的能力与我们对相关原代细胞类型的基因操作能力同步发展。例如,小鼠基因方法揭示了小鼠巨噬细胞的显著多样性,而骨髓亚群的基因消融为临床中类似细胞的治疗靶向铺平了道路(Wynn 等人,2013 年)。CRISPR-Cas9 介导的基因靶向显著扩展了曾经难以治疗的细胞类型的潜力,促进了重要的发现工作和增强的原代 T 细胞细胞治疗方法(Roth 等人,2018 年;Schumann 等人,2015 年;Simeonov 和 Marson,2019 年;Stadtmauer 等人,2020 年),以及使用编辑的造血干细胞/祖细胞治疗衰弱性遗传疾病(Foss 等人,2019 年;Wu 等人,2019 年)。到目前为止,CRISPR-Cas9 在原代人类髓系细胞中效率低下,限制了人类免疫系统这些关键细胞的功能遗传学研究和基因组工程。已鉴定出 SAMHD1 是髓系细胞中阻止有效慢病毒转导的关键限制因子(Hrecka 等人,2011 年;Laguette 等人,
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Jessica C.F. Kwok 1,4,5,Katie Hall 1,Yanyan Zhao 6,Ole Tietz 6,Franklin I. Aigbirhio 6,Jessica C.F.Kwok 1,4,5,Katie Hall 1,Yanyan Zhao 6,Ole Tietz 6,Franklin I. Aigbirhio 6,Kwok 1,4,5,Katie Hall 1,Yanyan Zhao 6,Ole Tietz 6,Franklin I. Aigbirhio 6,
Application key: E- ELISA, WB- Western blot, IH- Immunohistochemistry, IF- Immunofluorescence, FC- Flow cytometry, IC- Immunocytochemistry, IP- Immunoprecipitation, ChIP- Chromatin Immunoprecipitation, EMSA- Electrophoretic Mobility Shift Assay, BL- Blocking, SE- Sandwich ELISA, CBE- Cell-based ELISA,RNAi-RNA干扰物种反应性关键:H-人,M-小鼠,r-大鼠,B-牛,C-鸡,d-Dog,G-Goat,G-Goat,Mk-Monkey,P-Pig,P- Pig,rb-Rabbit,S羊,Z- Zebrafish,Zebrafish