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降低脫靶效應,通過電穿孔導入CRISPR編輯元件
【字體: 大 中 小 】 時間:2017年08月08日 來源:生物通
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與借助質粒導入Cas9基因序列方法相比較,電穿孔導入方法避免了殘留Cas9基因的持續表達,有效抑制了脫靶效應。它無需經過蛋白質轉錄•翻譯•表達的過程,可以實現快速有效的突變導入。Takara旗下公司Clontech的Guide-it Recombinant Cas9(Electroporation-Ready)就是專為此用途而設計的。
在CRISPR/Cas9基因編輯中,人們可通過各種不同的方法來導入編輯工具。質粒轉染是一種普遍使用的方法,但未必適用于那些難于對付的細胞,比如人誘導多能干細胞(iPSC)。若您的實驗室中有電穿孔儀,那么不妨試試電穿孔的方法,將Cas9核酸酶導入細胞。
與借助質粒導入Cas9基因序列方法相比較,電穿孔導入方法避免了殘留Cas9基因的持續表達,有效抑制了脫靶效應。它無需經過蛋白質轉錄•翻譯•表達的過程,可以實現快速有效的突變導入。Takara旗下公司Clontech的Guide-it Recombinant Cas9(Electroporation-Ready)就是專為此用途而設計的。
Guide-it Recombinant Cas9(Electroporation-Ready)是來源于野生型化膿性鏈球菌Streptococcus pyogenes,適用于CRISPR/Cas9基因編輯實驗的重組Cas9蛋白質溶液。高濃度Cas9蛋白質溶液中的甘油濃度比其他公司低,特別適用于電穿孔導入方法。
不過,需要注意的是,Cas9導入細胞前首先需要形成Cas9-sgRNA核糖核蛋白復合物,sgRNA制備推薦使用Guide-it sgRNA In VitroTranscription Kit或者Guide-it Complete sgRNA Screening System。效果如何?請看下圖。

圖1. AAVS1或者CXCR4基因同源重組修復(HDR)效率
Guide-it Recombinant Cas9(Electroporation-Ready)和修復模板復合物通過電穿孔的方式導入至CD34+造血干細胞中檢測同源重組修復(HDR)效率。將包含Hind III酶切位點的修復模板插入至AAVS1 基因中,包含Hind III和BamH I酶切位點的修復模板插入至CXCR4基因中。之后通過對細胞內靶基因進行PCR擴增和限制酶剪切分析,確認突變導入效率。基因編輯效率標注在凝膠陽性孔處。在基因編輯前野生型CXCR4基因已包含1處BamH I位點,因此BamH I剪切CXCR4基因后額外多顯示一條條帶。

圖2. 不同公司Cas9產品在hiPS細胞中基因敲除效率比較
剪切后電泳條帶的強弱可以半定量估計發生基因編輯細胞的百分數。Guide-it Recombinant Cas9(Electroporation-Ready)與Guide-it sgRNA In Vitro Transcription Kit制備的sgRNA相結合,通過電穿孔的方法導入Cellartis hiPSC-18細胞,采用Guide-it Mutation Detection Kit確認突變導入效率,%即表示基因編輯效率。如圖所示,Guide-it Recombinant Cas9(Electroporation-Ready)在多數靶基因位點均顯示有效的基因編輯。
比較結果來自于Takara Bio USA, Inc.