在梅达卡 (Oryzias latipes) 中使用编码子优化的SaCas9系统进行高效的基因组编辑

科学领域:

• 分子生物学分子生物学
• 遗传学 是一个遗传学.
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 集群定期间隔的短平行体重复 (CRISPR) /CRISPR相关蛋白9 (Cas9) 系统是一个强大的基因编辑工具.
• 大型的Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) 构成了向量传递的挑战.
• 需要更小,更高效的Cas9系统用于各种生物体的基因编辑,特别是鱼类模型.

研究的目的:

• 为了评估一个对子优化的金黄色葡萄球菌Cas9 (SaCas9) 系统在梅达卡鱼 (Oryzias latipes) 中基因编辑的有效性.
• 评估转移RNA (tRNA) -单导向RNA (sgRNA) 系统在医学中表达sgRNA的实用性.
• 为了确定SaCas9和tRNA-sgRNA是否可以结合在medaka中进行高效的基因编辑,准铁酶 (tyr),眼皮白化II (oca2) 和配对盒6.1 (pax6.1) 基因.

主要方法:

• 使用了经过编码子优化的金黄色葡萄球菌Cas9 (SaCas9) 基因,该基因比SpCas9.9小.
• 采用转移RNA (tRNA) -单导向RNA (sgRNA) 系统来转录sgRNA.
• 应用了SaCas9/sgRNA和SaCas9/tRNA-sgRNA系统来编辑medaka基因组中的特定基因.
• 构建并测试了一个全合一的表达盒 (CMV-SaCas9-tRNA-sgRNA-tRNA).

主要成果:

• SaCas9系统有效地编辑了medaka.aka.中的铁酶 (tyr) 基因.
• 两种SaCas9/sgRNA和SaCas9/tRNA-sgRNA系统都显示出高效的医学基因组编辑.
• 原体空间邻动图 (PAM) 序列 (5'-NNGRRT-3') 对于编辑效率至关重要.
• tRNA组件增强了系统灵活性,允许通过CMV等促进体通过sgRNA控制.
• 这款全集CMV-SaCas9-tRNA-sgRNA-tRNA录音带被证明是Medaka基因编辑的功能.

结论:

• 编码子优化的SaCas9系统是基因编辑的可行和较小的替代方案.
• SaCas9/tRNA-sgRNA系统为鱼类基因组工程提供了一种高效和灵活的方法.
• 这种方法对编辑其他鱼类基因组有潜在的应用,促进遗传研究和操纵.