Name: crispr-mediated loss of function analysis in cerebellar granule cells using in utero electroporation-based gene transfer
Uploaded: 2018-06-09T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about CRISPR-mediated Loss of Function Analysis in Cerebellar Granule Cells Using In Utero Electroporation-based Gene Transfer at JoVE.com

Wir schätzen Laura Sieber, Anna Neuerburg, Yassin Harim und Petra Schroeter für technische Hilfe. Wir danken auch DRS. K. Reifenberg, K. Dell und P. Prückl für hilfreiche Unterstützung für Tierversuche am DKFZ; die Imaging Core Facilities des DKFZ und Carl Zeiss Imaging Center im DKFZ für die Bildgebung der konfokalen Mikroskopie. Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, KA 4472/1-1 (DK) unterstützt.

Alle Tierversuche wurden nach Tierschutzbestimmungen durchgeführt und von den zuständigen Behörden genehmigt wurden (Regierungspräsidium Karlsruhe, Zulassungsnummern: G90/13, G176/13, G32/14, G48/14 und G133/14).
1. erzeugen Sie pU6-SgRNA-Cbh-Cre Plasmide
<ol><li>Entwerfen Sie die SgRNA auf ein Gen von Interesse nach der zuvor veröffentlichten Protokoll Nr.14. Hinweis: In diesem Experiment sind zwei SgRNAs entwickelt, um die Maus Top2b gen und eine un...

<ol>
	<li>Mikuni, T., Nishiyama, J., Sun, Y., Kamasawa, N., Yasuda, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Throughput,+High-Resolution+Mapping+of+Protein+Localization+in+Mammalian+Brain+by+In+Vivo+Genome+Editing.">High-Throughput, High-Resolution Mapping of Protein Localization in Mammalian Brain by In Vivo Genome Editing.</a> Cell. 165 (7), 1803-1817 (2016).</li><li>Zuckermann, M., Hovestadt, V., Knobbe-Thomsen, C. B., Zapatka, M., Northcott, P. A., Schramm, K., 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=Somatic+CRISPR/Cas9-mediated+tumour+suppressor+disruption+enables+versatile+brain+tumour+modelling.">Somatic CRISPR/Cas9-mediated tumour suppressor disruption enables versatile brain tumour modelling.</a> Nat Commun. 6, 7391 (2015).</li><li>Chen, F., Rosiene, J., Che, A., Becker, A., LoTurco, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracking+and+transforming+neocortical+progenitors+by+CRISPR/Cas9+gene+targeting+and+piggyBac+transposase+lineage+labeling.">Tracking and transforming neocortical progenitors by CRISPR/Cas9 gene targeting and piggyBac transposase lineage labeling.</a> Development. 142 (20), 3601-3611 (2015).</li><li>Saito, T., Nakatsuji, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+gene+transfer+into+the+embryonic+mouse+brain+using+in+vivo+electroporation.">Efficient gene transfer into the embryonic mouse brain using in vivo electroporation.</a> Developmental biology. 240 (1), 237-246 (2001).</li><li>Matsuda, T., Cepko, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroporation+and+RNA+interference+in+the+rodent+retina+in+vivo+and+in+vitro.">Electroporation and RNA interference in the rodent retina in vivo and in vitro.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (1), 16-22 (2004).</li><li>Matsui, A., Yoshida, A. C., Kubota, M., Ogawa, M., Shimogori, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+in+utero+electroporation:+controlled+spatiotemporal+gene+transfection.">Mouse in utero electroporation: controlled spatiotemporal gene transfection.</a> J Vis Exp. (54), (2011).</li><li>Kawauchi, D., Taniguchi, H., Watanabe, H., Saito, T., Murakami, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+visualization+of+nucleogenesis+by+precerebellar+neurons:+involvement+of+ventricle-directed,+radial+fibre-associated+migration.">Direct visualization of nucleogenesis by precerebellar neurons: involvement of ventricle-directed, radial fibre-associated migration.</a> Development. 133 (6), 1113-1123 (2006).</li><li>Kawauchi, D., Saito, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptional+cascade+from+Math1+to+Mbh1+and+Mbh2+is+required+for+cerebellar+granule+cell+differentiation.">Transcriptional cascade from Math1 to Mbh1 and Mbh2 is required for cerebellar granule cell differentiation.</a> Developmental biology. 322 (2), 345-354 (2008).</li><li>Saba, R., Nakatsuji, N., Saito, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammalian+BarH1+confers+commissural+neuron+identity+on+dorsal+cells+in+the+spinal+cord.">Mammalian BarH1 confers commissural neuron identity on dorsal cells in the spinal cord.</a> Journal of Neuroscience. 23 (6), 1987-1991 (2003).</li><li>Sato, T., Muroyama, Y., Saito, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inducible+gene+expression+in+postmitotic+neurons+by+an+in+vivo+electroporation-based+tetracycline+system.">Inducible gene expression in postmitotic neurons by an in vivo electroporation-based tetracycline system.</a> J Neurosci Methods. 214 (2), 170-176 (2013).</li><li>Kawauchi, D., Ogg, R. J., Liu, L., Shih, D. J. H., Finkelstein, D., Murphy, B. L., 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=Novel+MYC-driven+medulloblastoma+models+from+multiple+embryonic+cerebellar+cells.">Novel MYC-driven medulloblastoma models from multiple embryonic cerebellar cells.</a> Oncogene. , (2017).</li><li>Feng, W., Kawauchi, D., Korkel-Qu, H., Deng, H., Serger, E., Sieber, L., 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=Chd7+is+indispensable+for+mammalian+brain+development+through+activation+of+a+neuronal+differentiation+programme.">Chd7 is indispensable for mammalian brain development through activation of a neuronal differentiation programme.</a> Nat Commun. 8, 14758 (2017).</li><li>Platt, R. J., Chen, S., Zhou, Y., Yim, M. J., Swiech, L., Kempton, H. R., 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=CRISPR-Cas9+knockin+mice+for+genome+editing+and+cancer+modeling.">CRISPR-Cas9 knockin mice for genome editing and cancer modeling.</a> Cell. 159 (2), 440-455 (2014).</li><li>Ran, F. A., Hsu, P. D., Wright, J., Agarwala, V., Scott, D. A., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+engineering+using+the+CRISPR-Cas9+system.">Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system.</a> Nat Protoc. 8 (11), 2281-2308 (2013).</li><li>Joung, J., Konermann, S., Gootenberg, J. S., Abudayyeh, O. O., Platt, R. J., Brigham, M. D., 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=Genome-scale+CRISPR-Cas9+knockout+and+transcriptional+activation+screening.">Genome-scale CRISPR-Cas9 knockout and transcriptional activation screening.</a> Nat Protocols. 12 (4), 828-863 (2017).</li><li>Cong, L., Ran, F. A., Cox, D., Lin, S., Barretto, R., Habib, N., 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=Multiplex+genome+engineering+using+CRISPR/Cas+systems.">Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems.</a> Science. 339 (6121), 819-823 (2013).</li><li>Mashiko, D., Fujihara, Y., Satouh, Y., Miyata, H., Isotani, A., Ikawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+mutant+mice+by+pronuclear+injection+of+circular+plasmid+expressing+Cas9+and+single+guided+RNA.">Generation of mutant mice by pronuclear injection of circular plasmid expressing Cas9 and single guided RNA.</a> Scientific Reports. 3, 3355 (2013).</li><li>Gibson, D. G., Smith, H. O., Hutchison, C. A., Venter, J. C., Merryman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+synthesis+of+the+mouse+mitochondrial+genome.">Chemical synthesis of the mouse mitochondrial genome.</a> Nature. 7 (11), 901-903 (2010).</li><li>Baumgart, J., Baumgart, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortex-,+Hippocampus-,+Thalamus-,+Hypothalamus-,+Lateral+Septal+Nucleus-+and+Striatum-specific+In+Utero+Electroporation+in+the+C57BL/6+Mouse.">Cortex-, Hippocampus-, Thalamus-, Hypothalamus-, Lateral Septal Nucleus- and Striatum-specific In Utero Electroporation in the C57BL/6 Mouse.</a> J Vis Exp. (107), e53303 (2016).</li><li>Martinez, S., Andreu, A., Mecklenburg, N., Echevarria, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+and+molecular+basis+of+cerebellar+development.">Cellular and molecular basis of cerebellar development.</a> Frontiers in Neuroanatomy. 7, 18 (2013).</li></ol>

Mit Exo Utero Elektroporation, haben wir bereits berichtet, dass SiRNA basierenden in Vivo Funktionsanalysen des Atoh1 in einem frühen Stadium der zerebelläre Granulat Zell-Differenzierung8. Durch SiRNA Verdünnung/Abbau und Exposition von Embryonen außerhalb der Gebärmutterwand beschränkte sich die phänotypische Analyse der elektroporiert Granulat Zellen auf embryonalen Phase. Jedoch aktiviert die aktuelle Methode Analyse des Phänotyps der postnatalen Tiere.
<p class=...

Erkrankungen des Gehirns sind eines der schrecklichsten tödlichen Krankheiten. Sie resultieren oft aus genetischen Mutationen und anschließende Dysregulation. Zum Verständnis der molekularer Mechanismen von Erkrankungen des Gehirns haben immer anhaltende Anstrengungen zu entschlüsseln, die Genome von menschlichen Patienten eine Reihe von möglichen begründenden Genen entdeckt. Bisher wurden Keimbahn gentechnisch Tiermodellen in Vivo Gain-of-Function (GOF) und Verlustfunktion (LOF) Analysen von solchen Kandidatengenen genutzt. Durch die beschleunigte Entwicklung von funktionalen Validierungsstudien ist eine praktikable und flexible in Vivo gen Testsystem für das Studium der Genfunktion wünschenswert.
Die Anwendung einer in Vivo -Elektroporation-basierte gen-Transfer-System, das sich entwickelnde mausgehirn ist für diesen Zweck geeignet. In der Tat haben mehrere Studien in Utero Elektroporation mit ihr Potenzial durchzuführen Funktionsanalysen in die entwickelnde Gehirn1,2,3gezeigt. Tatsächlich haben mehrere Regionen des Gehirns Maus, z. B. die Großhirnrinde4Retina5, Zwischenhirn6, Hinterhirn7, Kleinhirn8und Rückenmark9 durch somatische Gentherapie Lieferung ins Visier genommen Ansätze, so weit.
In der Tat hat transiente Genexpression von in Vivo Elektroporation auf embryonale mäusegehirnen lange für GOF-Analyse verwendet. Den letzten Transposon-basierte genomische Integrationstechnologien weiter aktiviert langfristige und/oder bedingte Expression von Genen Interesse10,11, was vorteilhaft in einer räumlichen und zeitlichen Weise während der Genfunktion sezieren ist Entwicklung. Im Gegensatz zu GOF Analyse wurde LOF Analyse schwieriger. Während die Transiente Transfektion von SiRNAs und ShRNA-tragenden Plasmide durchgeführt wurde, sind Langzeitwirkungen von LOF Gene nicht wegen eventuellen Abbau von exogen eingeführten Nukleinsäuren wie Plasmide und DsRNAs garantiert. Die CRISPR/Cas-Technologie bietet jedoch einen Durchbruch im LOF Analysen. Genen Codierung fluoreszierende Proteine (z. B.GFP) oder biolumineszenter Proteine (z.B.Firefly Luciferase) haben gemeinsam mit CRISPR-Cas9 und SgRNAs der Zellen, CRISPR-Cas9-vermittelte somatische Mutationen zu kennzeichnen transfiziert wurden. Trotzdem, dieser Ansatz hätte Einschränkungen in funktionelle Studien auf Proliferierende Zellen da exogene Markergene verdünnt und nach langfristigen Verbreitung abgebaut. Während die transfizierten Zellen und ihre Tochterzellen CRISPR-induzierte Mutationen in ihrem Genom unterziehen, können ihre Spuren im Laufe der Zeit verloren gehen. Genetische Kennzeichnung Ansätze wäre daher geeignet, um dieses Problem zu umgehen.
Vor kurzem haben wir eine LOF CRISPR-basierte Methode in zerebelläre Granulat-Zellen, die eine langfristige Verbreitung während ihrer Differenzierung12durchlaufen entwickelt. Um den transfizierten Zellen genetisch zu beschriften, wir ein Plasmid trägt eine SgRNA zusammen mit Cre gebaut und Cerebella Rosa26-CAG-LSL-Cas9-P2A-EGFP Mäuse13 in Utero Elektroporation mit das Plasmid eingeführt. Im Gegensatz zu normalen Plasmid-Vektoren Codierung EGFP, dieser Ansatz erfolgreich mit der Bezeichnung transfizierten Granulat Neuron Vorstufen (festzulegenden) und ihre Tochterzellen. Diese Methode bietet großen Unterstützung in Vivo -Funktion von Genen des Interesses an proliferierenden Zellen im normalen Gehirnentwicklung und einem Tumor neigende Hintergrund zu verstehen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alexa 488 Goat anti-Chicken</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>A11039</td>
			<td>1:400 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa 568 Donkey anti-Mouse</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A-10037</td>
			<td>1:400 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa 594 Donkey anti-Rabbit</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>A21207</td>
			<td>1:400 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa 647 Donkey anti-Rabbit</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A31573</td>
			<td>1:400 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alkaline Phosphatase (FastAP)</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>EF0654</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave band</td>
			<td>Kisker Biotech</td>
			<td>150262</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BamHI (HF)</td>
			<td>NEB</td>
			<td>R3136S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BbsI (FastDigest)</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>FD1014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellulose Filter Paper (Whatman)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>WHA10347525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cloth</td>
			<td>Tork</td>
			<td>530378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal laser scanning microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>LSM800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin</td>
			<td>biovision</td>
			<td>7903-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D9542</td>
			<td>1:1000 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable plastic molds (Tissue-Tek Cyromold)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>4566</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM Glutamax</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>31966047</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Donkey serum</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D9663</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EcoRI (HF)</td>
			<td>NEB</td>
			<td>R3101S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electro Square Porator</td>
			<td>BTX</td>
			<td>ECM830</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endofree Maxi Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>12362</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>107017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye ointment (Bepanthen)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>81552983</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast Green</td>
			<td>Merck</td>
			<td>104022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>10270-016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter (0.22 &#181;m)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>F8148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent cell imager (ZOE)</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>1450031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps straight</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>91150-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze (X100 ES-pads 8f 10 x 10 cm)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15387311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GFP antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab13970</td>
			<td>1:1000 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gibson Assembly Master Mix</td>
			<td>NEB</td>
			<td>E2611S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Capillary with Filament</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>GD1-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>ThermoLux</td>
			<td>463265 / -67</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Processing software (ImageJ and Fiji)</td>
			<td>NIH</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe (B. Braun OMNICAN U-100)</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>AKP0.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>TU061219</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Lumina LT Series III Caliper</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>CLS136331</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kalt Suture Needles</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12050-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KAPA HIFI HOTSTART READY mix</td>
			<td>Kapa Biosystems</td>
			<td>KK2601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ki67 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab15580</td>
			<td>1:500 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light Pointer</td>
			<td>Photonic</td>
			<td>PL3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid blocker pen</td>
			<td>Kisker Biotech</td>
			<td>MKP-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metamizol</td>
			<td>WDT</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microgrinder</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>EG-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microinjector</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>IM300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette Puller</td>
			<td>Sutter Instrument Co.</td>
			<td>P-97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope software ZEN</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-sterile Silk Suture Thread (0.12 mm)</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18020-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O.C.T. Compound (Tissue-Tek)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>4583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p27 antibody</td>
			<td>BD bioscience</td>
			<td>610241</td>
			<td>1:200 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Roth</td>
			<td>335.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS (1x)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>14190169</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pCAG-EGxxFP</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>50716</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylenimine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>408727</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pX330 plasmid</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>42230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAprep Spin Miniprep Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>27104</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAquick Gel Extraction Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>28704</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quick Ligation Kit</td>
			<td>NEB</td>
			<td>M2200S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ring Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11103-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slides (SuperFrost)</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>10417002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software for biostatistics (Prism 7)</td>
			<td>GraphPad Software, Inc</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spitacid</td>
			<td>EcoLab</td>
			<td>3003840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>C-PS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>91460-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors with blunt tip</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14072-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture (Supramid schwarz DS 16, 1.5 (4/0))</td>
			<td>SMI</td>
			<td>220340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T4 DNA Ligation Buffer</td>
			<td>NEB</td>
			<td>B0202S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T4 PNK</td>
			<td>NEB</td>
			<td>M0201S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue scissors Blunt (11.5 cm)</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14072-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TOP2B antibody</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc13059</td>
			<td>1:200 dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin (2.5 %)</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>15090046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers w/5mm &#216; disk electrodes Platinum</td>
			<td>Xceltis GmbH</td>
			<td>CUY650P5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaporizer</td>
			<td>Dr&#228;gerwerk AG</td>
			<td>GS186</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

crispr-mediated loss of function analysis in cerebellar granule cells using in utero electroporation-based gene transfer

Fehlbildung des Gehirns wird oft durch genetische Mutationen verursacht. Entschlüsselung der Mutationen bei Patienten gewonnenem Gewebe hat mögliche ursächliche Faktoren der Krankheiten identifiziert. Um den Beitrag der eine Dysfunktion der mutierten Gene zur Krankheitsentwicklung zu validieren, ist die Generation von Tiermodellen, die Mutationen tragen ein offensichtlicher Ansatz. Während Keimbahn gentechnisch Mausmodellen (GEMMs) sind beliebte biologische Hilfsmittel und reproduzierbare Ergebnisse aufweisen, ist beschränkt durch die Zeit und Kosten. Unterdessen können nicht Keimbahn GEMMs oft erkunden Genfunktion in praktikabler Weise. Da einige Gehirn Krankheiten (z.B. Hirntumoren) scheinen aus somatischen ergeben aber nicht Keimbahn-Mutationen, nicht Keimbahn chimärer Maus-Modellen, in der normale und abnormale Zellen nebeneinander bestehen, für die krankheitsrelevanten Analyse hilfreich sein könnte. In dieser Studie berichten wir über eine Methode zur Einarbeitung von CRISPR-vermittelte somatische Mutationen im Kleinhirn. Speziell, wir nutzten bedingte Knock-in Mäusen, in denen Cas9 und GFP chronisch durch die CAG (CMV Enhancer/Huhn ß-Actin) Projektträger nach Cre aktiviert sind-vermittelten Rekombination des Genoms. Selbst entworfene Single-Guide RNAs (SgRNAs) und die Cre-Rekombinase-Sequenz, beide in einer einzigen Plasmid-Konstruktion, kodiert wurden in zerebelläre Stamm/Vorläuferzellen im Anfangsstadium mit in Utero Elektroporation geliefert. Infolgedessen wurden transfizierten Zellen und ihre Tochterzellen mit grün fluoreszierenden Proteins (GFP), und erleichtert so die phänotypische Analysen beschriftet. Daher ist diese Methode nicht nur Elektroporation-basierte gen Lieferung in zerebelläre Embryonalzellen zeigen aber auch vorschlagen einen neuartigen quantitativen Ansatz um CRISPR-vermittelten Verlustfunktion-Phänotypen zu beurteilen.

Für in Vivo Funktionsanalyse ist es entscheidend, die Zellen zu identifizieren, in denen exogene-Gens eingeführt wurden. Während der Ausdruck eines Markers wie GFP in nicht wuchernden Zellen für einen langen Zeitraum hinweg, weiterverfolgt kann sein das Signal nacheinander in proliferierenden Zellen verirrt. Ein Beispiel für diesen Effekt ist in Abbildung 1gezeigt. Zur Umgehung den Fußabdruck von transfizierten Zellen in LOF Analysen zu verlier...

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CRISPR-mediated Loss of Function Analysis in Cerebellar Granule Cells Using In Utero Electroporation-based Gene Transfer

Konventionelle Verlustfunktion-Studien von Genen mit Knockout-Tiere wurden oft kostspielig und zeitaufwendig. Elektroporation-basierte CRISPR-vermittelte somatische Mutagenese ist ein leistungsfähiges Werkzeug, gen in VivoFunktionen zu verstehen. Hier berichten wir über eine Methode, um Ko-Phänotypen in proliferierenden Zellen des Kleinhirns zu analysieren.

CRISPR-vermittelten Verlust der Funktionsanalyse in zerebelläre Untermodul Zellen mit In Utero Elektroporation-basierte Gentransfer

Brain malformation is often caused by genetic mutations. Deciphering the mutations in patient-derived tissues has identified potential causative factors ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

CRISPR-mediated Loss of Function Analysis in Cerebellar Granule Cells Using In Utero Electroporation-based Gene Transfer

Analysis of Zebrafish Larvae Skeletal Muscle Integrity with Evans Blue Dye

Analyse von Zebrafisch-Larven Skelettmuskel Integrität mit Evans Blue Dye

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders.  In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Ex Vivo Culture of Chick Cerebellar Slices and Spatially Targeted Electroporation of Granule Cell Precursors

Ex Vivo Culture of Chick Cerebellar Slices and Spatially Targeted Electroporation of Granule Cell Precursors

Ex-vivo-Kultur von Chick Kleinhirn-Slices und räumlich gezielte Elektroporation von Körnerzellvorstufen

The cerebellar external granule layer (EGL) is the site of the largest transit amplification in the developing brain, and an excellent model for studying ...

Loss- and Gain-of-function Approach to Investigate Early Cell Fate Determinants in Preimplantation Mouse Embryos

Verlust- und Gewinn-of-function-Ansatz Frühe Zellschicksal Bestimmungsfaktoren in Preimplantation Maus Embryonen zur Untersuchung

 Gene silencing and overexpression techniques are instrumental for the identification of genes involved in embryonic development. Direct target gene ...

Gene Transfer into the Chicken Auditory Organ by In Ovo Micro-electroporation

Gene Transfer into the Chicken Auditory Organ by In Ovo Micro-electroporation

Gentransfer in das Huhn Hörorgan von<em&gt; In Ovo</em&gt; Micro-Elektroporation

Chicken embryos are ideal model systems for studying embryonic development as manipulations of gene function can be conducted with relative ease in ovo. ...

Spatial and Temporal Analysis of Active ERK in the C. elegans Germline

Spatial and Temporal Analysis of Active ERK in the C. elegans Germline

Räumliche und zeitliche Analyse von Active ERK in der<em&gt; C. elegans</em&gt; Germline

The evolutionarily conserved&#160;extracellular signal transducing RTK-RAS-ERK pathway is an important kinase-signaling cascade that controls multiple ...

Directed Differentiation of Primitive and Definitive Hematopoietic Progenitors from Human Pluripotent Stem Cells

Differenzierung der Primitive und Definitive hämatopoetischen Vorläuferzellen aus menschlichen pluripotente Stammzellen gerichtet

One of the major goals for regenerative medicine is the generation and maintenance of hematopoietic stem cells (HSCs) derived from human pluripotent stem ...

Cell Lineage Analyses and Gene Function Studies Using Twin-spot MARCM

Zell Lineage Analysen und Genfunktion Studien mit Twin-Spot MARCM

Mosaic analysis with a repressible cell marker (MARCM) is a positive mosaic labeling system that has been widely applied in Drosophila neurobiological ...

Structure-function Studies in Mouse Embryonic Stem Cells Using Recombinase-mediated Cassette Exchange

Struktur-Funktions-Studien in embryonalen Maus-Stammzellen Rekombinase-vermittelten Kassettenaustausch

Gene engineering in mouse embryos or embryonic stem cells (mESCs) allows for the study of the function of a given protein. Proteins are the workhorses of ...

Identification of Skeletal Muscle Satellite Cells by Immunofluorescence with Pax7 and Laminin Antibodies

Kennung des skelettartigen Muskels Satellitenzellen durch Immunfluoreszenz mit Pax7 und Laminin-Antikörper

Immunofluorescence is an effective method that helps to identify different cell types on tissue sections. In order to study the desired cell population, ...

Visualizing the Node and Notochordal Plate In Gastrulating Mouse Embryos Using Scanning Electron Microscopy and Whole Mount Immunofluorescence

Visualisierung der Knoten und Notochordal Platte In Gastrulating Maus-Embryonen mittels Rasterelektronenmikroskopie und ganze Mount Immunfluoreszenz

The post-implantation mouse embryo undergoes major shape changes after the initiation of gastrulation and morphogenesis. A hallmark of morphogenesis is ...