Высокоэффективный CRISPR-кинок в мышах

Редактирование генома с помощью системы CRISPR/Cas позволяет напрямую модифицировать геном мыши в оплодотворенных яйцеклетках, что обеспечивает быстрое и эффективное одноэтапное создание нокаутных мышей без использования эмбриональных стволовых клеток. Однако, в отличие от относительно простого делетирования генов, целевая вставка генной кассеты (кинок) в оплодотворенные яйцеклетки мыши с помощью CRISPR/Cas остается сложной задачей.

Профессор Коичи Танака и доктор Томоми Аида из Лаборатории молекулярной нейронауки Медицинского исследовательского института TMDU преодолели эту проблему, разработав инновационную высокоэффективную систему CRISPR/Cas. Она позволила вставить длинную генную кассету, включающую усиленный зеленый флуоресцентный белок (EGFP), в геном мыши в оплодотворенных яйцеклетках с эффективностью до ~50%.

Ключевым усовершенствованием стало воспроизведение естественного состояния системы CRISPR/Cas, состоящей из трех компонентов:

• Белок Cas9
• CRISPR РНК (crRNA)
• Trans-активирующая crRNA (tracrRNA)

Это заменило широко используемую двухкомпонентную систему (мРНК Cas9 и однонаправляющая РНК (sgRNA)), что привело к резкому росту эффективности. Усовершенствованная система также обеспечивает удобное и точное редактирование генов, которое успешно передается следующим поколениям.

Исследование было опубликовано 29 апреля 2015 года в журнале открытого доступа Genome Biology под названием "Cloning-free CRISPR/Cas system facilitates functional cassette knock-in in mice".

Новая система будет полезна для различных приложений:

• Создание гуманизированных мышей для моделирования генетических заболеваний, метаболизма лекарств, иммунитета и инфекционных болезней.
• Повышение безопасности генной терапии у пациентов в будущем благодаря точной целевой вставке.
• Применение в производстве сельскохозяйственных животных, рыб, растений и микроорганизмов с полезными признаками.