Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, hem CRISPR enzimini hem de ilişkili tek kılavuz RNA'ları (sgRNA) ifade eden verimli plazmid üretimi için aerodinamik bir yöntemi açıklayan bir protokol salıyoruz. Memeli hücrelerinin bu sgRNA/CRISPR vektörü ve çift iplikli break onarımını inceleyen çift luciferase muhabiri vektörü ile birlikte transfeksiyonu nakavt etkinliğinin değerlendirilmesini sağlar.
Yüksek verimli olmasına rağmen, crispr enzimi ile genomik bir alanın değiştirilmesi, önceden hedef bölgeye özgü bir sgRNA(lar) oluşturmayı gerektirir. Bu çalışma, DNA dizilimi öncesinde PCR tarafından pozitif kolonilerin etkin bir şekilde algılanmasını sağlayan bir strateji kullanarak verimli sgRNA vektörlerinin inşasına giden önemli adımları açıklamaktadır. CRISPR sistemi kullanılarak verimli genom düzenleme sgRNA gerektirdiğinden, zaman ve çabadan tasarruf etmek için aday sgRNA hedeflerinin önceden seçilmesi gereklidir. Çift iplikçikli break onarımı tek iplikçikli annealing ile inceleyerek nakavt verimliliğini değerlendirmek için çift luciferase muhabir sistemi geliştirilmiştir. Burada, belirli gen düzenleme için aday sgRNA vektörlerinden tercih edilen xCas9/sgRNA hedefini almak için bu muhabir sistemini kullanıyoruz. Belirtilen protokol 10 gün içinde tercih edilen bir sgRNA/CRISPR enzim vektörü sağlayacaktır (uygun şekilde tasarlanmış oligonükleotidlerden başlayarak).
CRISPR sgRNA'lar 20 nükleotit dizisini (protospacer) oluşturur ve bu dizi1,2'yitamamlar. Son derece verimli olmasına rağmen, CRISPR/Cas sisteminin belirli bir genomik siteyi değiştirebilme yeteneği, hedef bölgeye özgü verimli bir sgRNA taşıyan bir vektörün üretilmesi için2. Bu makalede, sgRNA vektörünün oluşumundaki önemli adımlar açıklanmaktadır.
CRISPR/Cas sistemi kullanılarak başarılı genom düzenleme için, yüksek verimli sgRNA kullanımı önemli bir ön koşul3,4,5. Genom düzenlemede kullanılan mühendislik çekirdekleri farklı hedeflenen loci1'defarklı verimlilikler gösterdiğinden, zaman ve çabadan tasarruf etmek için aday sgRNA hedeflerinin ön seçimigereklidir 6,7,8,9. Çift luciferase muhabir sistemi tek iplikçik annealing 3 ,10ile çift iplikçik break onarım inceleyerek nakavt verimliliğini değerlendirmek için geliştirilmiştir. Burada bu muhabir sistemini, belirli gen düzenleme için tasarlanmış farklı aday sgRNA vektörlerinden tercih edilen CRISPR sgRNA hedefini seçmek için kullanıyoruz. Burada belirtilen protokol, CRISPR SGRNA'ları oluşturmak ve değerlendirmek için son birkaç yıldır grubumuzda ve işbirliği laboratuvarlarımızda uygulanmaktadır.
Aşağıdaki protokol, ağ yazılımı aracılığıyla uygun sgRNA'nın nasıl tasarılabildiğini özetleyin. Uygun sgRNA'lar seçildikten sonra, gerekli oligonükleotidleri elde etmek için farklı adımları ve eşleştirilmiş oligonükleotidlerin pX330-xCas9 ekspresyon vektörüne eklenmesi için farklı adımları anlatıyoruz. Ayrıca, bu dizilerin önceden sindirilmiş bir ifade vektörü içine bağlanmasına dayalı sgRNA-ekspres ve çift luciferase muhabiri vektörlerinin biraraya getirilmesi için bir yöntem satıyoruz (2-10 adım, Şekil 1A). Son olarak, sgRNA'ların her biri için DNA kesme veriminin nasıl analiz edilebildiğini anlatıyoruz (11-12. adım).
1. sgRNA oligonükleotid tasarımı
2. Oligonükleotid modifikasyonu
3. Oligonükleotid tavlama
4. sgRNA/CRISPR vektör sindirim
5. Eklenmiş sgRNA oligonükleotidlerin ekspresyon vektörüne bağlanması
6. Yetkin hücre dönüşümü
7. DOĞRU rekombinant plazmidlerin PCR ile tanımlanması
8. SgRNA ekspresyonu plazmid dizisini doğrulayın
9. Çift luciferase muhabir vektörü yapımı
10. Hücre transfeksiyonu
11. Çift luciferase algılama
Bu protokolde belirtilen yöntemler sgRNA ve xCas9 ekspresyon vektörlerinin yapımı ve daha sonra nispeten daha yüksek gen hedefleme verimliliğine sahip sgRNA oligolarının optimizasyon taraması içindir. Burada koyun DKK2 ekson 1 için 3 sgRNA hedeflerinin temsili bir örnek görüntüler. SgRNA ve xCas9 ifade vektörleri vektör omurgasının önceden sindirilmesi yle(Şekil 2)oluşturulabilir ve ardından oligo çiftçifti aracılığıyla kısa çift iplikli DNA parçalar?...
Burada tanımladığımız sgRNA vektör klonlama prosedürleri, maliyetlerin çoğu oligonükleotid siparişi ve vektör diziliminden elde edilen sgRNA'ların verimli üretimini kolaylaştırır. Ana hatlarıyla anlatılan yöntem, kullanıcıların CRISPR/Cas9 ile kullanılmak üzere sgRNA'lar oluşturmasına olanak sağlamak üzere tasarlanmış olsa da, protokol, Cas9 ortologları veya Cpf1 gibi diğer RNA güdümlü endoklezazlarla kullanılmak üzere kolayca uyarlanabilir ve vektör omurgasında ve oligonükleotid ...
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları olduğunu beyan.
Bu proje Shandong Eyaleti Birinci Sınıf Otlak Bilim Disiplin Programı (Çin), Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (31301936, tarafından finanse edilmiştir 31572383), Kamu Yararına Tarımsal Bilimsel Araştırma Özel Fonu (201403071), Ulusal risk değerlendirme ana projesi süt ürünleri kalitesi ve güvenliği (GJFP201800804) ve Qingdao Halk Geçim Bilimi ve Teknolojisi Projeleri (19-6-1-68-nsh, 14-2-3-45-nsh, 13-1-3-88-nsh).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
A new generation of full touch screen gradient PCR instrument | LongGene | A200 | Target gene amplification |
AscI restriction enzymes | New England Biolabs | R0558V | Cutting target vectors |
BbsI restriction enzyme | New England Biolabs | R0539S | Cutting target vectors |
Clean workbench | AIRTECH | SW-CJ-2FD/VS-1300L-U | A partial purification device in the form of a vertical laminar flow, which creates a local high clean air environment |
DH5α Competent Cells | TaKaRa | K613 | Plasmid vector transformation |
Dual-Luciferas Reporter Assay System | Promega | E1910 | Dual-luciferas reporter assay |
Electric thermostatic water bath | Sanfa Scientific Instruments | DK-S24 | Heating reagent by constant temperature in water bath |
Electrophoresis | Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd. | DYY-6C | Control voltage, current, etc. |
Eppendorf Reference 2 | Eppendorf China Ltd. | Reference 2 | Accurately draw and transfer traces of liquid |
Gel imaging analyzer | Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd. | WD-9413B | For the analysis of electrophoresis gel images |
GloMax 20/20 Luminometer | Promega | E5311 | Detect dual luciferase activity |
High speed refrigerated centrifuge | BMH | sigma 3K15 | Nucleic acid extraction and purification |
Intelligent biochemical incubator | Sanfa Scientific Instruments | SHP-160 | Provide a suitable temperature environment for the enzyme digestion experiment |
LB Broth Agar | Sangon Biotech | A507003-0250 | For the cultivation of E.coli |
Lipofectamine 3000 Transfection Reagent Kit | Thermo Fisher | L3000015 | DNA Transfection |
SalI restriction enzymes | New England Biolabs | R3138V | Cutting target vectors |
SanPrep Column DNA Gel Extraction Kit | Sangon Biotech | B518131-0050 | Recycling DNA fragments |
SanPrep Column Plasmid Mini-Preps Kit | Sangon Biotech | B518191-0100 | Extraction of plasmid DNA |
T4 DNA Ligase | New England Biolabs | M0202V | Link DNA fragment |
TaKaRa MiniBEST DNA Fragment Purification Kit Ver.4.0 | TaKaRa | 9761 | DNA purification |
Vertical pressure steam sterilizer | JIBIMED | LS-50LD | High temperature and autoclave to kill bacteria, fungi and other microorganisms in laboratory equipment |
Water bath thermostat | Changzhou Guoyu Instrument Manufacturing Co., Ltd. | SHZ-82 | Let the bacteria keep shaking, which is good for contact with air. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır