CRISPR-Cas9基因编辑应用 Dharmacon厂家

Cas9 核酸酶由 crRNA:tracrRNA 编程。一旦递送到细胞,crRNA 和 tracrRNA 就会与 Cas9 核酸酶复合,产生位点特异性双链 DNA 断裂 (DSB)。
短 RNA 可用于引导核酸酶蛋白到达靶标基于天然存在的细菌和古细菌免疫系统,具有高度特异性的复杂真核基因组。这些系统通常被称为 CRISPR-Cas(成簇规则散布短回文重复序列)技术,依赖于 CRISPR 相关 (Cas) 蛋白,具有执行基因组编辑功能或改变基因表达的潜力。 CRISPR-Cas9基因组编辑系统的组件可以通过多种方式组合用于各种基因编辑应用。
CRISPR-Cas系统可以实现哪些应用?
基因基因敲除Cas9 核酸内切酶已成为真核系统中定向基因编辑的流行工具1-3。通过使用靶标特异性 CRISPR RNA (crRNA) 和反式激活 crRNA (tracrRNA),或称为单指导 RNA (sgRNA) 的融合格式,Cas9 核酸内切酶可以针对复杂哺乳动物基因组中的位置进行双重定位。搁浅断裂1.这些断裂可以通过内源性 DNA r 来修复通过统称为非同源末端连接(NHEJ)的过程来修复机制。由于 NHEJ 容易出错,因此基因组缺失或插入 (indel) 可能会导致移码和过早终止,从而永久沉默目标基因。重要的是要意识到 NHEJ 产生的插入和缺失是随机的,并且因细胞而异。所产生的确切基因组变化可以通过对克隆细胞系进行额外的实验来确定。 crRNA、tracrRNA 和 sgRNA 可以在细胞内转录、体外转录或定制合成并通过转染引入。 Cas9核酸内切酶的胞内表达可以通过由组成型或诱导型启动子驱动的质粒或整合慢病毒表达载体来完成。细胞内 Cas9 的有效水平也可以通过无 DNA 系统来传递,该系统的优点是通过转染,额外基因组改变的可能性极低。编码 Cas9 的 mRNA 或 Cas9 蛋白传递。
无 DNA CRISPR-Cas9 基因编辑 \"无 DNA”CRISPR-Cas9 基因编辑的真正含义是什么?这意味着您的系统不使用 DNA 载体形式的 CRISPR-Cas9 组件;每个成分要么是RNA,要么是蛋白质。从Cas9 mRNA或纯化的Cas9蛋白开始作为Cas9核酸酶表达的来源在基因组工程实验中具有优势对于某些应用程序。为什么?使用基于 DNA 的 Cas9 或向导 RNA 表达系统可能会因切割位点的质粒 DNA 整合或随机慢病毒载体整合而导致不良遗传改变。因此,无 DNA 基因编辑系统可能是创建工程细胞系的不错选择。如果您的实验涉及观察非克隆细胞群中的表型,您可能不需要无 DNA 的选项。但是,如果您的实验最终目标不需要富集 Cas9 表达细胞,并且您希望避免潜在的整合事件,那么请考虑使用 Cas9 mRNA 或纯化的 Cas9 蛋白。 CRISPR-Cas9 诱导的双链断裂也可以用作创建敲入而不是靶基因敲除的机会。供体模板的精确插入可以改变基因的编码区以\"修复”突变、引入蛋白质标签或创建新的基因严格站点。我们已经证明,单链 DNA 可用于使用合成 crRNA 和 tracrRNA 与 Cas9 核酸酶来创建精确插入。或者,可以将 Cas9 的活性更改为切口,而不是执行双链切割。 Cas9 切口酶可与一对 crRNA:tracrRNA 复合物或 sgRNA 一起使用,靶向相对链上两个紧密间隔的区域,并且当与短双链 DNA 一起使用时,可以执行同源定向修复2,4。 通过此应用程序,Cas9 被修改,以便它不能切割 DNA,并且当与针对舞会的引导 RNA 结合时在其他区域,该复合物可以降低转录活性和伴随的基因表达5,6。在此阅读有关 CRISPRi 的更多信息。 通过使用无法切割 DNA 且融合了转录激活结构域的 Cas9 突变体,可以实现内源基因的表达通过将 Cas9 融合蛋白靶向内源靶基因或同时多个基因的启动子区域来上调6,7。在此处阅读有关 CRISPRa 的更多信息。 CRISPR-Cas系统可用于快速有效地对小鼠胚胎干细胞进行一种或多种遗传改变,以产生转基因小鼠8。类似的方法已用于对灵长类单细胞胚胎进行基因改造9。 汇集的慢病毒文库已在低 MOI 下用于对癌细胞活力、多能性和功能进行基因组规模的筛选。耐药性10,11。通过单拷贝数整合,可以高频率地实现双等位基因沉默。参与产生筛选表型标准(例如细胞死亡、增殖、耐药性等)的基因的相对代表性可以通过下一代测序来识别。 对于几乎每个 CRISPR-Cas9 基因编辑应用,使用一个或多个阳性对照是必不可少的第一步。转染效率因细胞类型而异,必须针对每种细胞类型进行优化,以实现高效的基因编辑。已知可高效编辑和/或靶向基因敏感区域以获得清晰表型读数的引导 RNA 应用作阳性对照。阳性对照实验的结果应通过错配检测分析进行评估,以确认插入缺失的存在,并量化评估的每种转染条件的编辑效率。一旦建立了最佳条件,实验基因编辑就可以开始使用与阳性对照确定的相同高效条件。 阴性对照对于旨在通过表型评估的 CRISPR-Cas9 实验尤其重要读数。细胞表型、活力或用阴性对照处理的细胞中的基因表达水平可能反映了基线细胞反应,可以将其与用靶标特异性 crRNA 处理的细胞中的水平进行比较,以便更准确地解释结果。 尽管天然合成的双 RNA (crRNA:tracrRNA) 系统对于大多数应用而言非常高效且具有成本效益,但研究体内和离体模型的研究人员表示更倾向于 sgRNA 系统。 为了确定选择最佳功能向导 RNA 的标准,我们开发了一种基于功能基因敲除的算法,使用 GFP 进行蛋白酶体功能表型测定读出。概述如何开发 Edit-R 算法来选择更有可能导致功能性蛋白敲除的向导 RNA。 鉴定n 个潜在的脱靶切割位点对于 CRISPR 特异性至关重要。了解有关可用的比对工具和策略的更多信息。 任何基因编辑实验的时机都至关重要,尤其是在设置合并筛选、生成稳定的细胞系且不存在代谢负荷增加风险时,或将 Cas9 整合到前体状态并在后来衍生的细胞状态中进行实验。诱导型慢病毒 Cas9 核酸酶可以提供必要的时间控制,以确保编辑仅在需要时发生。 用于高置信度基因组工程的优化工具 高质量、即用型慢病毒和合成试剂来指导Cas9裂解 为您的细胞类型配置最佳启动子,以确保稳定的 Cas9 表达或探索无 DNA 的选项 适当的对照对于评估 CRISPR-Cas9 基因组编辑实验至关重要 汇集 sgRNA 或阵列 crRNA,以实现高高通量基因编辑研究 CRISPRko、CRISPRsc、CRISPRa 或 CRISPRi 筛选服务 CRISPR-Cas9 系统m 被广泛用于许多不同生物应用中的基因组工程。 了解如何为您选择合适的产品CRISPR 基因敲除工作流程、细胞类型和实验目标。本视频将介绍一些高级问题,帮助您找到最适合实验的组件。 使用 Cas9 核酸酶表达质粒和合成向导 RNA 进行 Dharmacon™ Edit-R™ CRISPR-Cas9 基因工程 CRISPR-Cas9 系统正在广泛用于许多不同的生物应用中的基因组工程
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