Üretim CRISPR/Cas9 kompleks Pronuclear enjeksiyonla genetiği altın Suriye hamster
Summary
Pronuclear (PN) iğne kümelenmiş düzenli olarak kısa palindromik yineler (CRISPR) interspaced ve CRISPR ilişkili protein-9 nükleaz (CRISPR/Cas9) sistemi genetiği altın Suriye hamster üretmek için son derece verimli bir yöntemdir. Burada, biz gene nakavt hamster CRISPR/Cas9 sistemi ile üretim için detaylı PN enjeksiyon Protokolü tanımlamak.
Abstract
Pronuclear (PN) iğne tekniği ilk yabancı genetik malzeme tek hücreli sahne embriyo pronuclei tanıtmak farelerde kurulmuştur. Tanıtılan genetik materyal embriyonik genom entegre ve Transjenik hayvanlar anneler beslemek için enjekte embriyo transferi sonrasında yabancı genetik bilgileri ile oluşturmak. Farelerde başarı, PN enjeksiyon içinde pek çok hayvan türü başarıyla uygulandı. Son zamanlarda, PN enjeksiyon başarıyla reaktifler gen değiştirme ile tanıtmak için olan istihdam faaliyetleri, çeşitli laboratuvar olarak siteye özgü genetik değişiklikleri elde ve çiftlik hayvan türleri için CRISPR/Cas9 sistemi gibi. Çünkü her tür benzersiz sunar mikroenjeksiyon becerileri genetiği değiştirilmiş hayvanlar PN enjeksiyonu ile üretmek için özel set mastering ek olarak, araştırmacılar üreme fizyolojisi ve hedef türler davranışını anlamak gerekir zorluklar. Örneğin, altın Suriye hamster embriyo benzersiz var PN enjeksiyon teknikleri grubumuz tarafından son devrimler kadar bu tür mümkün değildi öyle ki gereksinimleri vitro işleme. Bizim türler-modified PN enjeksiyon protokolü ile biz ve birkaç gen nakavt (KO) üreten başarılı modeli insan hastalıkları için kullanılan (KI) hamster knockin başardı. Burada CRISPR/Cas9 karmaşık hamster, embriyo işleme koşulları, embriyo transferi yordamlar zigotları teslim PN enjeksiyon yordamı açıklamak ve genetik olarak üretmek için gerekli yetiştiriciliği hamster değiştirilebilir.
Introduction
Altın Suriye hamster (Mesocricetus hava) biyomedikal araştırmalar için en çok kullanılan kemirgenler biridir. ABD Tarım Bakanlığı göre yaklaşık 100.000 hamster hayvan refah kanun (http://www.aphis.usda.gov; erişilen kapsamına türler arasında toplam laboratuvar hayvan kullanımı % 13’ü temsil eden 2015 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde kullanıldı 10 Şubat 2017).
Hamster insan hastalıkların bir dizi çalışmanın diğer kemirgen birkaç avantaj sunar. Örneğin, N-nitrosobis(2-oxopropyl) Amin (BOP) ile indüklenen histopatoloji pankreas duktal Adenokanserine hamster insan pankreas tümörü, benzer BOP tedavi esas olarak tiroid bezi tümörleri fareler ve akciğer ve karaciğer tümörleri sebep olur ise Fareler1. Hamster adenovirüse bakın çoğaltma desteklemek için buldum sadece küçük kemirgen olduğundan, onlar da adenovirus tabanlı oncolytic Vektörler ve anti-adenovirus uyuşturucu2,3,4test etmek için seçim modeli vardır. Neyin hamster model fare ve sıçanlar üzerinde bir avantaj sağlar başka bir hiperlipidemi çalışmada örnektir. İnsanlar ve hamster lipid metabolik yollar büyük benzerlikler sergiler ve her iki tür İngilizce ise metabolizmaları, farelerde yok ve5sıçanlar lipid içinde merkezi bir rol oynayan Kolesteril ester transfer proteini (İngilizce), kodlama gen taşırlar. Ayrıca, hamster Hemorajik hastalığı daha fazla maruz kalma Ebola virüs6takip insan tezahürü temsilcisi geliştirmek. Hamster da ateroskleroz7, sözlü karsinomlar8ve inflamatuar myopathies9çalışmak için seçim modelleri vardır. Son zamanlarda, bu da hamster Andes virüs enfeksiyonu için son derece duyarlı ve hantavirus pulmoner sendromu gibi hastalığı, Andes virüs enfeksiyonu10sadece kemirgen model sağlar geliştirmek kanıtlanmıştır.
Biz son zamanlarda hamster için CRISPR/Cas9 sistem uygulama başarmış ve birkaç satırlık genetik olarak üretilen güvenilir küçük kemirgen model kullanılabilir olduğu insan hastalıkları eğitim roman genetik hayvan modelleri .ilgi görme ihtiyacına yönelik olarak, hamster11mühendislik. Öyle ki diğer türler içinde geliştirilen PN enjeksiyon protokolleri uygun olmayan hamster zigotları için çevre ni son derece duyarlıdır. Bu nedenle, biz bir PN enjeksiyon protokol hamster embriyo içinde vitroişleme için özel gereksinimleri karşılar hamster için geliştirilmiştir. Burada, CRISPR/Cas9 sistemi ve beraberindeki adımlardan tek Kılavuzu RNA (sgRNA) enjekte embriyo transferi alıcı kadın içine hazırlanması kullanarak ayrıntılı PN enjeksiyon yordamı açıklar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Daha iyi altın Suriye hamster insan hastalık modelleri olarak potansiyeli için geliştirdiğimiz bir CRISPR/hamster genom hedeflemek için Cas9 karmaşık teslim etmeye yönelik bir PN enjeksiyon protokolü. PN enjeksiyon Protokolü birçok anahtar değişken embriyo kültürü orta, sıcaklık ve dalga boylarında ışık13de dahil olmak üzere en iyi duruma getirir. Ayrıca gen hamster hedefleme başarıyla yürütmek için izlemeniz gereken birkaç hayvan hamster özel işleme yordamlarını…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu yayında bildirilen Araştırma Ulusal kurumları alerji ve bulaşıcı hastalıklar (NIAID), Ulusal Sağlık Enstitüleri (için ZW) Ödülü numarası 1R41OD021979 altında ve yeni nesil BioGreen 21 bir araştırma hibe tarafından desteklenmiştir Program, Kore, hayır verin. PJ01107704 (için ZW) ve Hayır verin. PJ01107703 (için IK). İçeriği yalnızca yazarlar sorumludur ve mutlaka Ulusal Sağlık Enstitüleri veya BioGreen 21 resmi görüşlerini temsil etmiyor. Biz Dr Nikolas Robl el yazması düzenleme için teşekkür ederim.
Materials
| Cas9 | Invitrogen | B25640 | 1 ug/ul (~6.1 uM) |
| GeneArtTM Precision Synthesis Kit | Invitrogen | A29377 | For sgRNA synthesis |
| Albumin from human serum | Sigma | A1653 | For cultivation medium |
| Illuminator | Nikon | NI-150 | For embryo transfer |
| Incubator | New Brunswick | Galaxy 14S | For embryo cultivation |
| Microforge | Narishige | PB-7 | For making injection needles |
| Microscope | Nikon | ECLIPSE Ti-S | For microinjection |
| Microscope | invitrogen | SMZ745T | For embryo transfer |
| Mineral oil | Sigma | M1840 | Keep in dark |
| PMSG | Sigma | G4877-2000IU | For superovulation |
References
- Takahashi, M., Hori, M., Mutoh, M., Wakabayashi, K., Nakagama, H. Experimental animal models of pancreatic carcinogenesis for prevention studies and their relevance to human disease. Cancers (Basel). 3 (1), 582-602 (2011).
- Wold, W. S., Toth, K. Chapter three–Syrian hamster as an animal model to study oncolytic adenoviruses and to evaluate the efficacy of antiviral compounds. Adv Cancer Res. , 69-92 (2012).
- Thomas, M. A., et al. Syrian hamster as a permissive immunocompetent animal model for the study of oncolytic adenovirus vectors. Cancer Res. 66 (3), 1270-1276 (2006).
- Thomas, M. A., Spencer, J. F., Wold, W. S. Use of the Syrian hamster as an animal model for oncolytic adenovirus vectors. Methods Mol Med. , 169-183 (2007).
- Hogarth, C. A., Roy, A., Ebert, D. L. Genomic evidence for the absence of a functional cholesteryl ester transfer protein gene in mice and rats. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 135 (2), 219-229 (2003).
- Ebihara, H., et al. A Syrian golden hamster model recapitulating ebola hemorrhagic fever. J Infect Dis. 207 (2), 306-318 (2013).
- Jove, M., et al. Lipidomic and metabolomic analyses reveal potential plasma biomarkers of early atheromatous plaque formation in hamsters. Cardiovasc Res. 97 (4), 642-652 (2013).
- Vairaktaris, E., et al. The hamster model of sequential oral oncogenesis. Oral Oncol. 44 (4), 315-324 (2008).
- Paciello, O., et al. Syrian hamster infected with Leishmania infantum: a new experimental model for inflammatory myopathies. Muscle Nerve. 41 (3), 355-361 (2010).
- Safronetz, D., Ebihara, H., Feldmann, H., Hooper, J. W. The Syrian hamster model of hantavirus pulmonary syndrome. Antiviral Res. 95 (3), 282-292 (2012).
- Fan, Z., et al. Efficient gene targeting in golden Syrian hamsters by the CRISPR/Cas9 system. PLoS One. 9 (10), e109755 (2014).
- McKiernan, S. H., Bavister, B. D. Culture of one-cell hamster embryos with water soluble vitamins: pantothenate stimulates blastocyst production. Hum Reprod. 15 (1), 157-164 (2000).
- Takenaka, M., Horiuchi, T., Yanagimachi, R. Effects of light on development of mammalian zygotes. Proc Natl Acad Sci U S A. 104 (36), 14289-14293 (2007).
