在猪胚胎中评估无指导Cas9诱导的基因组损伤和转录组变化
Weikai Ge1,2,3,4, Xiaozhu Zhao1,5, Shixue Gou1,2,3
1China-New Zealand Joint Laboratory on Biomedicine and Health, CAS Key Laboratory of Regenerative Biology, Guangdong Provincial Key Laboratory of Stem Cell and Regenerative Medicine, Centre for Regenerative Medicine and Health, Hong Kong Institute of Science and Innovation, Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510530, China.
Molecular therapy. Nucleic acids
|October 9, 2023
概括
单独的Cas9蛋白,没有指导RNA,会损害猪胚胎基因组,导致细胞死亡和发育问题. 这突显了Cas9蛋白在生殖系基因组编辑和基因治疗中的风险.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 发展生物学 发展生物学
- 遗传学 是一个遗传学.
背景情况:
- 克里斯普尔-Cas9是一种强大的基因编辑工具.
- 单独Cas9蛋白对胚胎发育的影响尚未完全理解.
研究的目的:
- 调查Cas9蛋白没有指导RNA对猪植入前胚胎发育的影响.
- 评估基因组完整性,细胞亡和胚胎中Cas9蛋白诱导的转录基因变化.
主要方法:
- Cas9 mRNA被注射到猪的卵巢中.
- 胚胎被培养到囊胚阶段.
- 基因组损伤的评估是通过测量酸化基因素H2AX焦点来进行的.
- 细胞亡和细胞数量被量化.
- 进行了单芽细胞RNA测序.
主要成果:
- 在胚胎中,Cas9蛋白一直存在,直到胚胎囊阶段.
- 单独Cas9蛋白在植入前胚胎中诱导了DNA损伤 (增加了H2AX焦点).
- 这导致了亡的增加和胚胎细胞细胞数量的减少.
- 转录组分析揭示了抑制的发育途径 (细胞循环,新陈代谢,通信) 和激活的细胞死亡途径 (细胞亡,亡).
结论:
- 单独Cas9蛋白质可以通过诱导基因组损伤和改变基因表达来损害植入前胚胎发育.
- 这些发现强调了在CRISPR-Cas9应用中考虑Cas9蛋白的非目标效应的重要性,特别是在生殖系基因组编辑和基因治疗中.
- 仔细评估Cas9蛋白的影响对于安全有效的治疗策略至关重要.
