VitelloTag: новый метод доставки CRISPR-Cas9 в яйцеклетки без микроинъекций
Ученые из Marine Biological Laboratory (MBL) разработали новый подход для доставки исследовательских инструментов, таких как CRISPR-Cas9, внутрь яйцеклеток и эмбрионов. Метод, названный VitelloTag, решает серьезную проблему для работы с организмами, где стандартная микроинъекция затруднена или невозможна.
Проблема микроинъекций
- Традиционный метод — микроинъекция с помощью тонкой стеклянной иглы — требует много времени и навыков.
- У некоторых организмов, например, головоногих моллюсков, прочная оболочка яйца (хорион) ломает иглы.
- У других видов — хрупкие эмбрионы или очень короткий сезон нереста, что делает микроинъекцию неэффективной.
Принцип работы VitelloTag
В основе метода — использование биологии белка вителлогенина (vitellogenin), который у большинства животных служит источником энергии для растущей яйцеклетки.
- Ученые выделили крошечную часть белка вителлогенина (около 10 аминокислот), которая связывается с рецептором на поверхности яйцеклетки.
- К этому «тегу» можно присоединять различный груз, например, Cas9.
- Яйца помещают в чашку Петри и добавляют раствор с комплексом VitelloTag-Cas9. Клетки самостоятельно поглощают груз массово, без необходимости инъекции.
Результаты и перспективы
- Метод успешно протестирован на двух эволюционно далеких видах: морской звезде (Patiria miniata) и кишечнодышащем черве (Saccoglossus kowalevskii).
- Проникновение груза (penetrance) составило около 30%, что ниже, чем до 90% при микроинъекции.
- Однако массовая обработка сотен яиц за раз компенсирует меньший процент успеха, особенно для организмов, где инъекция крайне сложна.
- Поскольку вителлогенин высоко консервативен у разных животных, метод может работать для многих видов. Ученые также разработали конвейер для создания кастомизированных версий тега.
Вывод
VitelloTag предлагает альтернативу микроинъекциям, упрощая и ускоряя доставку CRISPR-Cas9 в яйцеклетки сложных для исследований организмов.