Электропорация повышает эффективность и пропускную способность системы CRISPR/Cas9

Исследователи из Jackson Laboratory показали, что использование электрического тока для доставки системы CRISPR/Cas9 с целью внесения генетических изменений у лабораторных мышей является высокоэффективным и значительно повышает пропускную способность метода.

CRISPR/Cas9 значительно повысила точность, скорость и простоту генетической модификации экспериментальных организмов для создания моделей человеческих болезней. Мыши с мутациями в одном или нескольких генах могут быть созданы в один этап путём инъекции системы CRISPR/Cas9 в зиготы (клетки, образованные слиянием яйцеклетки и сперматозоида). Техника эффективна, но требует микроинъекции — технически сложного и трудоёмкого процесса, который можно проводить только с одной зиготой за раз.

В статье, опубликованной в июньском номере журнала Genetics, профессор Хаой Ван, доктор философии, и Вэньнин Цинь, доктор философии, с коллегами продемонстрировали, что электропорация — использование электрического тока для повышения проницаемости клеточной мембраны — может быть более быстрой и высокопроизводительной альтернативой микроинъекции.

«Разработка протокола электропорации обеспечивает значительно более высокую эффективность и пропускную способность геномной инженерии на животных моделях», — говорит Ван.

Благодаря этому увеличению эффективности, по словам Вана, «теперь мы можем создавать мышиные модели аллелей болезней человека с беспрецедентной эффективностью и пропускной способностью».

Исследователи сначала использовали слабокислый раствор для ослабления блестящей оболочки (zona pellucida), защитного слоя вокруг мембраны зиготы, а затем протестировали несколько напряжений, чтобы найти такое, которое доставляет компоненты CRISPR/Cas9 внутрь клетки, не причиняя ей вреда.

Помимо более высокой пропускной способности, техника электропорации также может быть менее инвазивной и повреждающей для зигот: достигнутая рождаемость была сопоставима с таковой у необработанных зигот и почти в два раза выше, чем у зигот после микроинъекции. Исследователи в настоящее время работают над дальнейшим усовершенствованием техники и её оптимизацией для различных инбредных линий мышей.