Work related to this technique is supported by NIH/NICHD RO1 HD070044 and USDA/NIFA Hatch projects W-3171 and W-2112.

1. Micropipetta Produzione <ol><li> micropipetta iniezione <ol><li> Posizionare un capillare di vetro borosilicato (diametro esterno (OD): 1,0 mm, diametro interno (ID): 0.75 mm) in un estrattore micropipetta (al centro dei titolari dei diritti e capillari sinistra) e bloccarlo. </li><li> Utilizzare un programma appropriato per tirare il capillare di vetro in modo che si traduce in una punta sottile con una lunga tapper. (Esempio: Heat: 825; Pull: 30; Velocity: 120; Tempo: 200; Pressione: 500). </li><li> Rimuovere con cura le pipette tirato dal dispositivo e posizionarlo su una microforge in posizione orizzontale. </li><li> Portare la pipetta tirato e il riscaldamento del filamento microforge con la sua perla di vetro a fuoco. Utilizzare il reticolo oculare per misurare lo spessore desiderato e spostare la pipetta orizzontale fino filamento riscaldatore raggiunge il diametro interno di destinazione (5 micron). </li><li> Regolare il calore a circa il 45% e delicatamente portare la pipetta verso il basso in modo che tocchi il filamento. Attivare brevemente il riscaldamento. Questo will leggermente fondere la pipetta in modo da aderire al filamento e per raffreddamento, la pipetta si romperà nel punto di contatto generando un taglio dritto. Nota: L&#39;impostazione della temperatura appropriata è fondamentale in questa fase dal momento che le temperature troppo alte renderanno la curva pipetta e quindi un taglio dritto, non sarà possibile e le temperature troppo basse non saranno sufficienti a fondere la pipetta (Figura 1A). </li><li> Fare un approssimativo di 30 ° angolo vicino alla punta della pipetta posizionandola a circa 10 micron di distanza dal filamento di riscaldamento. Impostare la temperatura a 60% ed attivare il riscaldamento. Nota: Questo piegare la pipetta sul filamento. Questo angolo è desiderato in modo che la punta dell&#39;ago è parallelo alla superficie della piastra di iniezione quando montato nell&#39;iniettore (Figura 1B). </li><li> Maneggiare pipette microiniezione con cautela in quanto sono estremamente nitide e fragile. </li></ol></li><li> tenendo micropipetta <ol><li> Posizionare un borosilicate capillare di vetro (OD: 1,0 mm ID: 0.75 mm) in un estrattore micropipetta (al centro dei titolari dei diritti e capillari sinistra) e bloccarlo. </li><li> Utilizzare un programma appropriato per tirare il capillare di vetro in modo che si traduce in una punta sottile con una lunga anche cono e pareti parallele (Esempio: Heat: 815; Pull: 20; Velocity: 140; Tempo: 175; Pressione: 200). </li><li> Rimuovere con cautela la pipetta tirato dal dispositivo estrattore e posizionarlo sul supporto microforge in posizione orizzontale. Regolare il fuoco sul filamento riscaldatore e pipetta. </li><li> Utilizzare il reticolo oculare per misurare il diametro pipetta e spostare la pipetta fino al suo diametro sopra il filamento raggiunge 180 micron. </li><li> Alla dimensione indicata, segnare il capillare di vetro con una penna punta di diamante, e quindi premere delicatamente sulla punta tirato a rompere il vetro. Questo dovrebbe portare a un taglio dritto (Figura 1C). </li><li> Spostare la pipetta in posizione verticale con la punta vicino al filamento. Impostare la temperatura<html> del microforge al 60%. </li><li> Fuoco smalto la punta della pipetta utilizzando tecniche standard 7 fino a raggiungere un ID di 40 micron. Utilizzare il reticolo oculare per controllare l&#39;ID (Figura 1D). </li><li> Realizzare un angolo la pipetta. <ol><li> Portare la pipetta torna in posizione orizzontale a circa 10 micron di distanza dal filamento e lontano dalla punta 5 mm. Impostare la temperatura a circa il 60% ed attivare il riscaldamento di piegare la pipetta sul filamento. Continuare riscaldamento fino a raggiungere un angolo desiderato (di circa 30 °). Controllare l&#39;angolo visivo (Figura 1E). Nota: La pipetta è di solito montato al microinjector ad un angolo approssimativo di 60 o rispetto al fondo del piatto iniezione. La punta della pipetta è piegata in modo che sia parallelo al fondo del piatto, che è necessaria per la corretta iniezione dell&#39;embrione al suo piano medio. </li></ol></li></ol></li></ol>Le &quot;&gt; 2. Impostazione Micromanipolatore <ol><li> Controllare che le microiniettori sono a pieno carico con olio e che non ci siano bolle d&#39;aria nel sistema (bolle nel microinjector impediscono un controllo preciso di iniezione). </li><li> Controllare che i micromanipolatori sono nella posizione centrale. Ciò consentirà per una vasta gamma di movimento delle pipette. </li><li> Inserire la pipetta tenendo nel supporto micromanipolatore sinistra e la pipetta di iniezione nel supporto micromanipolazione giusta. </li><li> Lasciare che l&#39;olio di entrare nelle pipette per capillarità e verificare che il sistema funzioni correttamente spostando olio su e giù dentro la pipetta utilizzando i controlli microinjector. Nota: se non c&#39;è movimento di olio all&#39;interno degli aghi, ci potrebbe essere uno zoccolo. In questo caso, utilizzare un ago nuovo. </li><li> Utilizzare i controlli micromanipolatore per portare le pipette nel centro del campo del microscopio di vista. Utilizzando 4X ingrandimento, controllare che le punte micropipetta sono nella corretta angolazione (parallel al fondo del piatto). Nota: Una corretta impostazione degli aghi è la chiave per una iniezione di successo e per i risultati coerenza. </li><li> Calibrare il sistema laser seguente manuale di taratura del produttore. </li></ol> 3. Preparazione del piatto iniezione (figura 2) <ol><li> Mettere una goccia 50 ml di riscaldato (37 ° C) SOF-HEPES (composizione descritto nella sezione materiali) supplementato con siero fetale bovino 20% (FBS) sul centro del coperchio di una piastra di Petri di 100 mm. Inserire un 1 - 2 goccia microlitri della soluzione da iniettare vicino alla goccia iniezione. Assicurarsi che gli embrioni non raffreddare sotto RT. Nota: In questo protocollo aggiungeremo il colorante Destrano-Red per la soluzione parenterale per essere in grado di visualizzare il sito di iniezione e tenere traccia in un secondo momento. </li><li> Coprire le gocce nella piastra iniezione utilizzando circa 10 ml di olio minerale. </li><li> Porre la capsula di iniezione sul palco del microscopio invertito e portare il pipEttes nella goccia iniezione. Verificare che gli aghi sono a fuoco all&#39;interno della goccia. Regolare la loro altezza in base alle esigenze utilizzando i controlli micromanipolatore. </li><li> Utilizzando un microdispenser, caricare circa 20 - 30 zigoti (17 - 20 hr post-fecondazione (HPF)) nella parte superiore della goccia iniezione. Eseguire iniezione a temperatura ambiente in modo che il numero di embrioni nella goccia iniezione è determinata dalla velocità con cui la persona può iniettare. Non caricare più embrioni di quelli che possono essere iniettati in 30 min. <ol><li> Per caricare gli embrioni nel microdispenser, premere lo stantuffo completamente ed immergere la punta nella soluzione contenente gli embrioni. Toccare gli embrioni che vengono raccolti con la punta del capillare di vetro (uno alla volta) e rilasciano lentamente il pistone così ogni embrione entra nel capillare. Ripetere questa operazione fino a quando tutti gli embrioni vengono prelevati o la capacità microdispenser è piena. </li><li> Per rilasciare gli embrioni caricati, premere delicatamente lo stantuffo fino a quando l&#39;intero volume di containing gli embrioni viene rilasciato dal capillare. </li></ol></li></ol> 4. microiniezione <ol><li> Utilizzando l&#39;obiettivo 4X, caricare la soluzione da iniettare nella pipetta di iniezione applicando pressione negativa (aspirazione). Caricare soluzione sufficiente per iniettare 2 - 3 zigoti. Quindi spostare la goccia iniezione. </li><li> All&#39;interno della goccia iniezione, spostare la pipetta tenendo così la punta si avvicina a uno zigote. Applicare una pressione negativa (aspirazione) con la partecipazione microinjector così lo zigote viene fissata alla pipetta detenzione e la modifica a un obiettivo 20X. </li><li> Una volta che lo zigote è attaccato alla pipetta holding, controllarne la qualità utilizzando la pipetta iniettando per spostare delicatamente l&#39;embrione in giro senza staccarla. Un zigote buona qualità dovrebbe avere i due corpi polari (anche se a volte è visto solo uno) e un citoplasma omogeneo. Non iniettare zigoti anormali (Figura 3a). </li><li> Se necessario, riposizionare l&#39;embrione di iniezione correttoluogo. Un buon posizionamento sarebbe quella in cui vi è uno spazio tra la ZP e PM, in modo che il PM non danneggiare dal laser. </li><li> Verificare che la pipetta di iniezione è posizionato sul piano medio dell&#39;embrione sfiorando zigote sul sito di iniezione. Se non è sul suo piano di mezzeria, l&#39;ago tenderà a rendere l&#39;embrione ruotare invece di foratura. Regolare l&#39;altezza della pipetta di iniezione come necessario. </li><li> Fare un buco nella ZP utilizzando un laser (Figura 3B). <ol><li> Utilizzando posto software del laser del reticolo laser nel ZP cui verrà effettuato il foro (sul lato opposto a dove l&#39;embrione è attaccato alla pipetta tenuta). Utilizzando la finestra di controllo del laser, fare clic sul pulsante di fuoco. Assicurarsi che la dimensione del foro è grande abbastanza per creare un&#39;apertura nella ZP per l&#39;ago di passare attraverso senza danneggiare il PM (Esempio: 0,662 ampiezza impulso msec / 6,9 micron Formato del foro). </li></ol></li><li> Passare l&#39;ago per l&#39;iniezioneattraverso il foro nella ZP e prendere contatto con il PM. Continuare a spingere la pipetta in avanti fino a quando l&#39;ago è ¾ del modo in l&#39;embrione (Figura 3C). </li><li> Osservare la posizione del menisco all&#39;interfase soluzione di olio, in modo da essere usato per controllare costantemente volume di iniezione. </li><li> Applicare pressione negativa (aspirazione) sulla pipetta di iniezione, che si tradurrà in PM e citoplasma essere inspirate l&#39;ago di iniezione. Continuare finché il movimento di citoplasma all&#39;interno dell&#39;ago accelera o quando il contenuto citoplasma mescolando con la soluzione iniettabile può essere visto. Questi indicheranno rottura del PM (Figura 3D). </li><li> Iniettare nuovamente il contenuto citoplasmatico seguita dalla soluzione nel citoplasma dello zigote applicando pressione positiva (iniezione), finché il menisco all&#39;interfase soluzione-olio ha avanzato diametro equivalente di uno zigote oltre il punto di partenza. Nota: Nelle nostre condizioni, questo rappresenta circa 7 pl di soluzione iniettata (Figura 3E). </li><li> Passare un obiettivo 4X e spostare l&#39;embrione / s iniettato al lato inferiore della goccia iniezione. Rilasciare l&#39;embrione mediante l&#39;applicazione di una pressione positiva sul microinjector azienda. Mantenere gli embrioni non iniettati sul lato superiore e quelli iniettati sul lato inferiore della goccia per tenere traccia degli embrioni iniettati / non-iniettato e lavorare in modo efficiente. </li></ol> 5. Embrione di recupero e iniezione Risultati <ol><li> Fare 3 gocce di circa 200 ml in un nuovo piatto con pre-riscaldato SOF-HEPES. Raccogliere gli embrioni iniettati usando una microdispenser (come descritto sopra). Lavare gli embrioni iniettati spostandoli attraverso il 3 SOF-HEPES gocce. </li><li> Contare gli embrioni lisati durante la microiniezione e gettarli. Nota: Un zigote lisato può essere facilmente distinguibili da un uno intatto dal momento che il primo appare traslucido, compilare l&#39;intero ZP, e ha di solito citoplasmaticacontenuti fuoriuscita all&#39;esterno dell&#39;embrione. </li><li> Facoltativamente, verificare l&#39;efficienza microiniezione utilizzando un microscopio a fluorescenza. Essere consapevoli del fatto che l&#39;esposizione ai raggi UV può indurre danni embrione che può influenzare il successivo sviluppo. </li><li> Gruppi Cultura di 25 embrioni iniettati in 50 gocce microlitri di media ottimizzazione simplex di potassio (KSOM) integrato con 4 mg / ml albumina sierica bovina (BSA) sotto olio minerale a 38,5 ° C, 5% di CO 2 in aria, umidità e alla saturazione. </li><li> Integrare il terreno di coltura con il 5% di FBS due giorni dopo l&#39;iniezione. </li><li> Controllare blastocisti (BL) i tassi di 7 giorni dopo l&#39;iniezione. Calcola BL tariffe come numero totale di embrioni blastocisti / numero totale di embrioni coltivati ​​in quella goccia. </li></ol>

<ol>
	<li>McEvoy, T., Coull, G., Broadbent, P., Hutchinson, J., Speake, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fatty+acid+composition+of+lipids+in+immature+cattle,+pig+and+sheep+oocytes+with+intact+zona+pellucida.">Fatty acid composition of lipids in immature cattle, pig and sheep oocytes with intact zona pellucida.</a> J Reprod Fertil. 118 (1), 163-170 (2000).</li><li>Brinster, R. L., Chen, H. Y., Trumbauer, M. E., Yagle, M. K., Palmiter, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+affecting+the+efficiency+of+introducing+foreign+DNA+into+mice+by+microinjecting+eggs.">Factors affecting the efficiency of introducing foreign DNA into mice by microinjecting eggs.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 82 (13), 4438-4442 (1985).</li><li>Ross, P. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parthenogenetic+activation+of+bovine+oocytes+using+bovine+and+murine+phospholipase+C+zeta.">Parthenogenetic activation of bovine oocytes using bovine and murine phospholipase C zeta.</a> BMC Dev Biol. 8 (1), (2008).</li><li>Canovas, J., Cibelli, J. B., Ross, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Jumonji+domain-containing+protein+3+regulates+histone+3+lysine+27+methylation+during+bovine+preimplantation+development.">Jumonji domain-containing protein 3 regulates histone 3 lysine 27 methylation during bovine preimplantation development.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (7), 2400-2405 (2012).</li><li>Bogliotti, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=4+Developmental+outcomes+and+effiency+of+two+CRISPR/Cas9+microinjection+methods+in+bovine+zygotes.">4 Developmental outcomes and effiency of two CRISPR/Cas9 microinjection methods in bovine zygotes.</a> Reprod Fertil Dev. 27 (1), 94-94 (2015).</li><li>Bakhtari, A., Ross, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DPPA3+prevents+cytosine+hydroxymethylation+of+the+maternal+pronucleus+and+is+required+for+normal+development+in+bovine+embryos.">DPPA3 prevents cytosine hydroxymethylation of the maternal pronucleus and is required for normal development in bovine embryos.</a> Epigenetics. 9 (9), 1271-1279 (2014).</li><li>Yaul, M., Bhatti, R., Lawrence, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+the+process+of+polishing+borosilicate+glass+capillaries+used+for+fabrication+of+in-vitro+fertilization+(iVF)+micro-pipettes.">Evaluating the process of polishing borosilicate glass capillaries used for fabrication of in-vitro fertilization (iVF) micro-pipettes.</a> Biomed Microdevices. 10 (1), 123-128 (2008).</li><li>Sutter Instrument. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Pipette Cookbook 2015 P-97 &amp; P-1000 Micropipette Pullers. , (2015).</li><li>Sutter Instrument. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> P-97 Flaming/BrownTM Micropipette Puller Operation Manual Rev. 2.30 - DOM (20140825). , (2014).</li><li>Cibelli, J. B., Lanza, R. P., Campbell, K. H. S., West, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles of cloning. , (2002).</li><li>Wang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+a+reporter+gene+after+microinjection+of+mammalian+artificial+chromosomes+into+pronuclei+of+bovine+zygotes.">Expression of a reporter gene after microinjection of mammalian artificial chromosomes into pronuclei of bovine zygotes.</a> Mol Reprod Dev. 60 (4), 433-438 (2001).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Microiniezione di zigoti è un metodo consolidato per l&#39;introduzione di soluzioni in embrioni di mammiferi. Con alcune variazioni dipendenti dalla specie e l&#39;obiettivo dell&#39;esperimento, questa tecnica può essere utilizzata largamente. Mostriamo come eseguire microiniezione intracitoplasmatica utilizzando un laser per assistere all&#39;ingresso di una micropipetta smussato-end. Zigoti di alcune specie di bestiame (come bovini, ovini, suini e) hanno un citoplasma scuro, ostacolando la visualizzazione della pi...

microiniezione citoplasmatica di embrioni di 1-Cell è una tecnica molto potente. Può essere usato per erogare qualsiasi soluzione nell&#39;embrione, per esempio, producono gene knock-out per studiare la funzione del gene o per generare animali geni modificati. La maggior parte agricolo-zigoti rilevanti animali da allevamento hanno una composizione molto alto acido grasso che rende il loro citoplasma opachi e scuri 1. Hanno anche una membrana plasmatica mediamente elastiche (PM). Queste caratteristiche rendono la microiniezione utilizzando convenzionale pronuclear iniezione / citoplasmatica usati in specie di roditori impegnative e spesso imprecisi. Microiniezione citoplasmatica ha dei vantaggi rispetto microiniezione pronuclear poiché è più facile da eseguire e provoca anche meno danni agli embrioni iniettati, con conseguente maggiore vitalità 2. L&#39;obiettivo generale di questo protocollo è quello di dimostrare un metodo di successo per fornire soluzioni nel citoplasma degli zigoti animali da allevamento. Per poter eseguiremicroiniezione citoplasmatica con alta efficienza sugli embrioni bestiame, un laser viene utilizzato per generare un foro nella zona pellucida (ZP) e poi un ago di vetro smussato-end viene utilizzato per la microiniezione. Questa strategia mira a ridurre il danno meccanico impresso l&#39;embrione durante l&#39;iniezione. Poi, l&#39;aspirazione del contenuto citoplasmatica dentro l&#39;ago dell&#39;iniezione permette la rottura efficiente e sicuro del PM garantire che la soluzione è consegnato nel citoplasma dell&#39;embrione. Questa tecnica è già stata utilizzata con successo in embrioni di bovini per fornire siRNA nel citoplasma zygotic 3,4 e generare mutazioni utilizzando i cluster si ripete regolarmente intervallati brevi palindromi (CRISPR) / CRISPR associato sistema 9 Sistema 5 (Cas9). E &#39;anche adatto (con piccole modifiche) per iniettare bovini ovociti cumulo-racchiuso 6. Qui, descriviamo il nostro protocollo di iniezione fornire un colorante, che può essere applicabile a qualsiasi iniezione dessoluzione ired nel zigote, e mostrano che l&#39;utilizzo di questa tecnica provoca la lisi minima e non influenza lo sviluppo embrionale precoce.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="786">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:268px;">Micropipette puller</td>
			<td style="width:143px;">Sutter Instrument</td>
			<td style="width:119px;">P-97</td>
			<td style="width:257px;"></td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;width:268px;">Glass capillary</td>
			<td style="width:143px;">Sutter instruments</td>
			<td style="width:119px;">B100-75-10</td>
			<td style="width:257px;">These capillaries are used for making the holding and injecting pipettes. Any thick/standard wall borosilicate tubing without filament can be used.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:268px;">Microforge</td>
			<td style="width:143px;">Narishige</td>
			<td style="width:119px;">MF-9</td>
			<td>Equipped with 10X magnification lense.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:268px;">Micromanipulator</td>
			<td style="width:143px;">Nikon/ Narishige</td>
			<td>NT88-V3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">Inverted microscope</td>
			<td style="width:143px;">Nikon</td>
			<td>TE2000-U</td>
			<td style="width:257px;">Equipped with 4x, 20x lenses and with a laser system.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Laser</td>
			<td style="width:143px;">Research Instruments</td>
			<td>7-47-500</td>
			<td>Saturn 5 Active laser.</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;width:268px;">Microdispenser</td>
			<td>Drummond</td>
			<td>3-000-105</td>
			<td style="width:257px;">The microdispenser is used to move the embryos. A p10 pipette can also be used but loading as minimal volume as possible.</td>
		</tr>
		<tr height="100">
			<td height="100" style="height:100px;width:268px;">60mm culture dish</td>
			<td style="width:143px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">430166</td>
			<td style="width:257px;">Use the lid of the dish to make the injection plate since they have lower walls and will make positioning and moving of the micropipettes with the micromanipulator easier.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="160">
			<td height="160" style="height:160px;width:268px;">35mm culture dish</td>
			<td style="width:143px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">430165</td>
			<td style="width:257px;">These dishes are used for culturing the embryos in 50&#956;l drops covered with mineral oil. Alternatively, a 4 well dish can also be used. Regardless of the dish chosen to culture the embryos, they always have to be equilibrated in the incubator for at least 4 hours prior to transfering the embryos to them.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">Incubator</td>
			<td style="width:143px;">Sanyo</td>
			<td style="width:119px;">MCO-19AIC</td>
			<td style="width:257px;">Any incubator that can be set to 38.5&#176;C 5% CO2 conditions can be used.</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;width:268px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:143px;">Nikon</td>
			<td>SMZ800</td>
			<td style="width:257px;">Used for visualizing the embryos in the culture drops and during washes. Any stereomicroscope with a 10x magnification can be used.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Control Unit HT</td>
			<td style="width:143px;">Minitube</td>
			<td>12055/0400</td>
			<td style="width:257px;">Heating system attached to the stereomicroscope.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Heated Microscope Stage</td>
			<td style="width:143px;">Minitube</td>
			<td>12055/0003</td>
			<td style="width:257px;">Heating system attached to the stereomicroscope.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:268px;">Dextran-Red</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>D1828</td>
			<td>A sterile 10mg/ml solution is used to inject.</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:268px;">Mineral Oil</td>
			<td style="width:143px;">sigma</td>
			<td style="width:119px;">M8410</td>
			<td style="width:257px;">Keep the mineral oil at room temperature and&#160; protected from light using foil paper.</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;width:268px;">KSOMaa Evolve Bovine</td>
			<td style="width:143px;">Zenit</td>
			<td style="width:119px;">ZEBV-100</td>
			<td style="width:257px;">Supplemented with 4mg/ml BSA. KSOM plates for embryo culture should be equilibrated in an incubator for at least 4 hours before use.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:268px;">FBS</td>
			<td style="width:143px;">Gemini-Bio</td>
			<td style="width:119px;">100-525</td>
			<td>Use a stem-cell qualified FBS.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">Zygotes</td>
			<td style="width:143px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:257px;">Zygotes are injected 17-20 hpf and can be in-vitro- or in-vivo-derived.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">NaCl</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">S5886</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 107.7mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">KCl</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">P5405</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 7.16mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">KH2PO4</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">P5655</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 1.19mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">MgCL2 6H2O</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">M2393</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 0.49mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">Sodium DL-lactate</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">L4263</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 5.3mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">CaCl2-2H2O&#160;</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">C7902</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 1.71mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">D-(&#8722;)-Fructose&#160;</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">F3510</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 0.5mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">HEPES&#160;</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">H4034</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 21mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">MEM-NEAA</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">M7145</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 1X. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">BME-EAA</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">B6766</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 1X. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">NaHCO3</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">S5761</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 4mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">Sodium pyruvate</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">P4562</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 0.33mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">Glutamax</td>
			<td style="width:143px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">35050</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 1mM. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">BSA</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">A-3311</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 1mg/ml. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:268px;">Gentamicin</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">G-1397</td>
			<td style="width:257px;">Final concentration: 5&#956;g/ml. Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:268px;">Water for embryo transfer</td>
			<td style="width:143px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">W1503</td>
			<td style="width:257px;">Component of SOF-HEPES medium.</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;width:268px;">SOF-HEPES medium</td>
			<td style="width:143px;">Made in the lab</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:257px;">pH 7.3-7.4, 280&#177;10 mOs. Filter sterilized through a 22&#956;m filter can be stored in the fridge at 4&#176; C for 1 month. Warm in 37 &#176;C water bath before use.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

laser-assisted cytoplasmic microinjection in livestock zygotes

Cytoplasmic microinjection into one-cell embryos is a very powerful technique. As an example, it enables the delivery of genome editing tools that can create genetic modifications that will be present in every cell of an adult organism. It can also be used to deliver siRNA, mRNAs or blocking antibodies to study gene function in preimplantation embryos. The conventional technique for microinjecting embryos used in rodents consists of a very thin micropipette that directly penetrates the plasma membrane when advanced into the embryo. When this technique is applied to livestock animals it usually results in low efficiency. This is mainly because in contrast to mice and rats, bovine, ovine, and porcine zygotes have a very dark cytoplasm and a highly elastic plasma membrane that makes visualization during injection and penetration of the plasma membrane hard to achieve. In this protocol, we describe a suitable microinjection method for the delivery of solutions into the cytoplasm of cattle zygotes that has proved to be successful for sheep and pig embryos as well. First, a laser is used to create a hole in the zona pellucida. Then a blunt-end glass micropipette is introduced through the hole and advanced until the tip of the needle reaches about 3/4 into the embryo. Then, the plasma membrane is broken by aspiration of cytoplasmic content inside the needle. Finally, the aspirated cytoplasmic content followed by the solution of interest is injected back into the embryonic cytoplasm. This protocol has been successfully used for the delivery of different solutions into bovine and ovine zygotes with 100% efficiency, minimal lysis, and normal blastocysts development rates.

Laser-assistita microiniezione citoplasmatica è un protocollo potente e affidabile per fornire soluzioni nel citoplasma di zigoti bestiame. La figura 3 mostra uno schema generale dei zigoti prima e dopo l&#39;iniezione e la sagoma complessiva della tecnica. Destrano-rosso viene usato come iniettare soluzione per consentire il monitoraggio sito di iniezione e iniezione efficienza e precisione. Il raggiungimento della soluzione è illustrata nella figura 4</strong...

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Laser-assisted Cytoplasmic Microinjection in Livestock Zygotes

This protocol shows how to perform cytoplasmic microinjection in farm animal zygotes. This technique can be used to deliver any solution into the one-cell embryo such as genome editing tools to generate knockout animals.

Laser-assistita citoplasmatica microiniezione nel bestiame zigoti

Cytoplasmic microinjection into one-cell embryos is a very powerful technique. As an example, it enables the delivery of genome editing tools that can ...

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Research

JoVE Journal

Genetics

8.9K Views.  University of California, Davis. This protocol shows how to perform cytoplasmic microinjection in farm animal zygotes. This technique can be used to deliver any solution into the one-cell embryo such as genome editing tools to generate knockout animals.

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siRNA Transfection and EMSA Analyses on Freshly Isolated Human Villous Cytotrophoblasts

Human primary villous cytotrophoblasts are a very useful source of primary cells to study placental functions and regulatory mechanisms, and to comprehend diseases related to pregnancy. In this protocol, human primary villous cytotrophoblasts freshly isolated from placentas through a standard DNase/trypsin protocol are microporated with small interfering RNA (siRNA). This approach provided greater efficiency for siRNA transfection when compared to a lipofection-based method. Transfected cells can subsequently be analyzed by standard Western blot within a time frame of 3-4 days post-transfection. In addition, using cultured primary villous cytotrophoblasts, Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA) analysis was optimized and performed on extracts from days 1 to 4. The use of these cultured primary cells and the protocol described allow for an evaluation of the implication of specific genes and transcription factors in the process of villous cytotrophoblast differentiation into a syncytiotrophoblast-like cell layer. However, the limited time span allowable in culture precludes the use of methods requiring more time, such as generation of a stable cell population. Therefore testing of this cell population requires highly optimized gene transfer protocols.

This protocol describes a method for efficiently transfecting siRNA in freshly isolated human villous cytotrophoblasts using microporation and identifying DNA-protein complexes in these cells. Transfected cells can be monitored by Western blot and EMSA analyses during the 4-day culture time.

siRNA Transfection e l&#39;EMSA Analisi su appena isolate umani dei villi citotrofoblasti

Human primary villous cytotrophoblasts are a very useful source of primary cells to study placental functions and regulatory mechanisms, and to comprehend ...

Ricerca

Genetica

Delivery of Nucleic Acids through Embryo Microinjection in the Worldwide Agricultural Pest Insect, Ceratitis capitata

The Mediterranean fruit fly (medfly) Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) is a pest species with extremely high agricultural relevance. This is due to its reproductive behavior: females damage the external surface of fruits and vegetables when they lay eggs and the hatched larvae feed on their pulp. Wild C. capitata populations are traditionally controlled through insecticide spraying and/or eco-friendly approaches, the most successful being the Sterile Insect Technique (SIT). The SIT relies on mass-rearing, radiation-based sterilization and field release of males that retain their capacity to mate but are not able to generate fertile progeny. The advent and the subsequent rapid development of biotechnological tools, together with the availability of the medfly genome sequence, has greatly boosted our understanding of the biology of this species. This favored the proliferation of new strategies for genome manipulation, which can be applied to population control.
In this context, embryo microinjection plays a dual role in expanding the toolbox for medfly control. The ability to interfere with the function of genes that regulate key biological processes, indeed, expands our understanding of the molecular machinery underlying medfly invasiveness. Furthermore, the ability to achieve germ-line transformation facilitates the production of multiple transgenic strains that can be tested for future field applications in novel SIT settings. Indeed, genetic manipulation can be used to confer desirable traits that can, for example, be used to monitor sterile male performance in the field, or that can result in early life-stage lethality. Here we describe a method to microinject nucleic acids into medfly embryos to achieve these two main goals.

Delivery of Nucleic Acids through Embryo Microinjection in the Worldwide Agricultural Pest Insect, Ceratitis capitata

The Mediterranean fruit fly (medfly) Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae) is a worldwide pest of agriculture. A deeper understanding of its biology is key to control medfly populations and thus reduce economic impact. Embryo microinjection is a fundamental tool allowing both germ-line transformation and reverse genetics studies in this species.

Consegna degli acidi nucleici attraverso Embrione microiniezione in tutto il mondo agricolo parassita,<em&gt; Capitata Ceratitis</em

The Mediterranean fruit fly (medfly) Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) is a pest species with extremely high agricultural relevance. ...

Optogenetic Random Mutagenesis Using Histone-miniSOG in C. elegans

Forward genetic screening in model organisms is the workhorse to discover functionally important genes and pathways in many biological processes. In most mutagenesis-based screens, researchers have relied on the use of toxic chemicals, carcinogens, or irradiation, which requires designated equipment, safety setup, and/or disposal of hazardous materials. We have developed a simple approach to induce heritable mutations in C. elegans using germline-expressed histone-miniSOG, a light-inducible potent generator of reactive oxygen species. This mutagenesis method is free of toxic chemicals and requires minimal laboratory safety and waste management. The induced DNA modifications include single-nucleotide changes and small deletions, and complement those caused by classical chemical mutagenesis. This methodology can also be used to induce integration of extrachromosomal transgenes. Here, we provide the details of the LED setup and protocols for standard mutagenesis and transgene integration.

Optogenetic Random Mutagenesis Using Histone-miniSOG in C. elegans

Genetically-encoded histone-miniSOG induces genome-wide heritable mutations in a blue&#160;light-dependent manner. This mutagenesis method is simple, fast, free of toxic chemicals, and well-suited for forward genetic screening and transgene integration.

Optogenetic caso Mutagenesi Utilizzando istone-miniSOG in<em&gt; C. elegans</em

Forward genetic screening in model organisms is the workhorse to discover functionally important genes and pathways in many biological processes. In most ...

Rearing and Double-stranded RNA-mediated Gene Knockdown in the Hide Beetle, Dermestes maculatus

Advances in genomics have raised the possibility of probing biodiversity at an unprecedented scale. However, sequence alone will not be informative without tools to study gene function. The development and sharing of detailed protocols for the establishment of new model systems in laboratories, and for tools to carry out functional studies, is thus crucial for leveraging the power of genomics. Coleoptera (beetles) are the largest clade of insects and occupy virtually all types of habitats on the planet. In addition to providing ideal models for fundamental research, studies of beetles can have impacts on pest control as they are often pests of households, agriculture, and food industries. Detailed protocols for rearing and maintenance of D. maculatus laboratory colonies and for carrying out dsRNA-mediated interference in D. maculatus are presented. Both embryonic and parental RNAi procedures-including apparatus set up, preparation, injection, and post-injection recovery-are described. Methods are also presented for analyzing embryonic phenotypes, including viability, patterning defects in hatched larvae, and cuticle preparations for unhatched larvae. These assays, together with in situ hybridization and immunostaining for molecular markers, make D. maculatus an accessible model system for basic and applied research. They further provide useful information for establishing procedures in other emerging insect model systems.

Rearing and Double-stranded RNA-mediated Gene Knockdown in the Hide Beetle, Dermestes maculatus

Here, we present protocols for rearing an intermediate-germ beetle, Dermestes maculatus (D. maculatus) in the lab. We also share protocols for embryonic and parental RNAi and methods for analyzing embryonic phenotypes to study gene function in this species.

Allevamento e RNA a doppio filamento mediata silenziamento genico nel Hide Beetle,<em&gt; Dermestes maculatus</em

Advances in genomics have raised the possibility of probing biodiversity at an unprecedented scale. However, sequence alone will not be informative ...

Microinjection of CRISPR/Cas9 Protein into Channel Catfish, Ictalurus punctatus, Embryos for Gene Editing

The complete genome of the channel catfish, Ictalurus punctatus, has been sequenced, leading to greater opportunities for studying channel catfish gene function. Gene knockout has been used to study these gene functions in vivo. The clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated protein 9 (CRISPR/Cas9) system is a powerful tool used to edit genomic DNA sequences to alter gene function. While the traditional approach has been to introduce CRISPR/Cas9 mRNA into the single cell embryos through microinjection, this can be a slow and inefficient process in catfish. Here, a detailed protocol for microinjection of channel catfish embryos with CRISPR/Cas9 protein is described. Briefly, eggs and sperm were collected and then artificial fertilization performed. Fertilized eggs were transferred to a Petri dish containing Holtfreter's solution. Injection volume was calibrated and then guide RNAs/Cas9 targeting the toll/interleukin 1 receptor domain-containing adapter molecule (TICAM 1) gene and rhamnose binding lectin (RBL) gene were microinjected into the yolk of one-cell embryos. The gene knockout was successful as indels were confirmed by DNA sequencing. The predicted protein sequence alterations due to these mutations included frameshift and truncated protein due to premature stop codons.

Microinjection of CRISPR/Cas9 Protein into Channel Catfish, Ictalurus punctatus, Embryos for Gene Editing

A simple and efficient microinjection protocol for gene editing in channel catfish embryos using the CRISPR/Cas9 system is presented. In this protocol, guide RNAs and Cas9 protein were microinjected into the yolk of one-cell embryos. This protocol has been validated by knocking out two channel catfish immune-related genes.

Microinjection di proteine CRISPR/Cas9 in Channel Catfish, Ictalurus punctatus, embrioni per Gene Editing

The complete genome of the channel catfish, Ictalurus punctatus, has been sequenced, leading to greater opportunities for studying channel catfish gene ...

Embryo Microinjection and Transplantation Technique for Nasonia vitripennis Genome Manipulation

The jewel wasp Nasonia vitripennis has emerged as an effective model system for the study of processes including sex determination, haplo-diploid sex determination, venom synthesis, and host-symbiont interactions, among others. A major limitation of working with this organism is the lack of effective protocols to perform directed genome modifications. An important part of genome modification is delivery of editing reagents, including CRISPR/Cas9 molecules, into embryos through microinjection. While microinjection is well established in many model organisms, this technique is particularly challenging to perform in N. vitripennis primarily due to its small embryo size, and the fact that embryonic development occurs entirely within a parasitized blowfly pupa. The following procedure overcomes these significant challenges while demonstrating a streamlined, visual procedure for effectively removing wasp embryos from parasitized host pupae, microinjecting them, and carefully transplanting them back into the host for continuation and completion of development. This protocol will strongly enhance the capability of research groups to perform advanced genome modifications in this organism.

Embryo Microinjection and Transplantation Technique for Nasonia vitripennis Genome Manipulation

Microinjection of Nasonia vitripennis embryos is an essential method for generating heritable genome modifications. Described here is a detailed procedure for microinjection and transplantation of Nasonia vitripennis embryos, which will greatly facilitate future genome manipulation in this organism.

Microinjection di embrione e tecnica di trapianto per la manipolazione del genoma di Nasonia vitripennis

The jewel wasp Nasonia vitripennis has emerged as an effective model system for the study of processes including sex determination, haplo-diploid sex ...

CRISPR-Mediated Reorganization of Chromatin Loop Structure

Recent studies have clearly shown that long-range, three-dimensional chromatin looping interactions play a significant role in the regulation of gene expression, but whether looping is responsible for or a result of alterations in gene expression is still unknown. Until recently, how chromatin looping affects the regulation of gene activity and cellular function has been relatively ambiguous, and limitations in existing methods to manipulate these structures prevented in-depth exploration of these interactions. To resolve this uncertainty, we engineered a method for selective and reversible chromatin loop re-organization using CRISPR-dCas9 (CLOuD9). The dynamism of the CLOuD9 system has been demonstrated by successful localization of CLOuD9 constructs to target genomic loci to modulate local chromatin conformation. Importantly, the ability to reverse the induced contact and restore the endogenous chromatin conformation has also been confirmed. Modulation of gene expression with this method establishes the capacity to regulate cellular gene expression and underscores the great potential for applications of this technology in creating stable de novo chromatin loops that markedly affect gene expression in the contexts of cancer and development.

Chromatin looping plays a significant role in gene regulation; however, there have been no technological advances that allow for selective and reversible modification of chromatin loops. Here we describe a powerful system for chromatin loop re-organization using CRISPR-dCas9 (CLOuD9), demonstrated to selectively and reversibly modulate gene expression at targeted loci.

CRISPR-mediata di riorganizzazione della struttura della cromatina Loop

Recent studies have clearly shown that long-range, three-dimensional chromatin looping interactions play a significant role in the regulation of gene ...

Characterizing Histone Post-translational Modification Alterations in Yeast Neurodegenerative Proteinopathy Models

Neurodegenerative diseases, such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and Parkinson&#39;s disease (PD), cause the loss of hundreds of thousands of lives each year. Effective treatment options able to halt disease progression are lacking. Despite the extensive sequencing efforts in large patient populations, the majority of ALS and PD cases remain unexplained by genetic mutations alone. Epigenetics mechanisms, such as the post-translational modification of histone proteins, may be involved in neurodegenerative disease etiology and progression and lead to new targets for pharmaceutical intervention. Mammalian in vivo and in vitro models of ALS and PD are costly and often require prolonged and laborious experimental protocols. Here, we outline a practical, fast, and cost-effective approach to determining genome-wide alterations in histone modification levels using Saccharomyces cerevisiae as a model system. This protocol allows for comprehensive investigations into epigenetic changes connected to neurodegenerative proteinopathies that corroborate previous findings in different model systems while significantly expanding our knowledge of the neurodegenerative disease epigenome.

This protocol outlines experimental procedures to characterize genome-wide changes in the levels of histone post-translational modifications (PTM) occurring in connection with the overexpression of proteins associated with ALS and Parkinson&#39;s disease in Saccharomyces cerevisiae models. After SDS-PAGE separation, individual histone PTM levels are detected with modification-specific antibodies via Western blotting.

Alterazioni di modificazione post-traduzionale istone caratterizzante nel lievito Neurodegenerative Proteinopathy modelli

Neurodegenerative diseases, such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and Parkinson&#39;s disease (PD), cause the loss of hundreds of thousands of lives ...

Determining the Egg Fertilization Rate of Bemisia tabaci Using a Cytogenetic Technique

A few species of sap-sucking whiteflies are some of the most damaging terrestrial pests worldwide because of the crop damage they inflict and plant viruses they vector. Despite numerous studies of the biology of these species in different environments, a key life history parameter, offspring sex ratios, has received little attention, yet is important for predicting population dynamics. The primary sex ratio (sex ratio at oviposition) of Bemisia tabaci has never been reported but can be found by determining the egg fertilization rate of this haplodiploid insect. The technique involves the dechorionation of eggs with bleach, a series of fixation steps, and the application of the general DNA fluorescent stain, DAPI (4&#8242;,6-diamidino-2-phenylindole, a DNA-binding fluorescent dye), to bind to female and male pronuclei. Here, we present the technique, and an example of its application, to test whether an endosymbiotic bacterium, Rickettsia sp. nr. bellii, influenced the primary sex ratio of B. tabaci. This method may assist in population studies of whiteflies, or in determining if sex allocation exists with certain environmental stimuli.

Determining the Egg Fertilization Rate of Bemisia tabaci Using a Cytogenetic Technique

We present a simple cytogenetic technique using 4&#8242;,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) to determine the fertilization rate and primary sex ratio of the haplodiploid invasive pest Bemisia tabaci.

Determinare il tasso di fertilizzazione dell'uovo di Bemisia tabaci utilizzando una tecnica citogenetica

A few species of sap-sucking whiteflies are some of the most damaging terrestrial pests worldwide because of the crop damage they inflict and plant ...

Investigation of the Transcriptional Role of a RUNX1 Intronic Silencer by CRISPR/Cas9 Ribonucleoprotein in Acute Myeloid Leukemia Cells

The bulk of the human genome (~98%) is comprised of non-coding sequences. Cis-regulatory elements (CREs) are non-coding DNA sequences that contain binding sites for transcriptional regulators to modulate gene expression. Alterations of CREs have been implicated in various diseases including cancer. While promoters and enhancers have been the primary CREs for studying gene regulation, very little is known about the role of silencer, which is another type of CRE that mediates gene repression. Originally identified as an adaptive immunity system in prokaryotes, CRISPR/Cas9 has been exploited to be a powerful tool for eukaryotic genome editing. Here, we present the use of this technique to delete an intronic silencer in the human RUNX1 gene and investigate the impacts on gene expression in OCI-AML3 leukemic cells. Our approach relies on electroporation-mediated delivery of two preassembled Cas9/guide RNA (gRNA) ribonucleoprotein (RNP) complexes to create two double-strand breaks (DSBs) that flank the silencer. Deletions can be readily screened by fragment analysis. Expression analyses of different mRNAs transcribed from alternative promoters help evaluate promoter-dependent effects. This strategy can be used to study other CREs and is particularly suitable for hematopoietic cells, which are often difficult to transfect with plasmid-based methods. The use of a plasmid- and virus-free strategy allows simple and fast assessments of gene regulatory functions.

Investigation of the Transcriptional Role of a RUNX1 Intronic Silencer by CRISPR/Cas9 Ribonucleoprotein in Acute Myeloid Leukemia Cells

Direct delivery of preassembled Cas9/guide RNA ribonucleoprotein complexes is a fast and efficient means for genome editing in hematopoietic cells. Here, we utilize this approach to delete a RUNX1 intronic silencer and examine the transcriptional responses in OCI-AML3 leukemic cells.

Indagine sul ruolo trascrizionale di un silenziatore intronico RUNX1 di CRISPR/Cas9 Ribonucleoprotein acuta

The bulk of the human genome (~98%) is comprised of non-coding sequences. Cis-regulatory elements (CREs) are non-coding DNA sequences that contain binding ...