-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Genetics
كريسبر بوساطة "تحرير الجينوم" "البشري مسببات الأمراض الفطرية" المبيضات البيض
كريسبر بوساطة "تحرير الجينوم" "البشري مسببات الأمراض الفطرية" المبيضات البيض
JoVE Journal
Genetics
This content is Free Access.
JoVE Journal Genetics
CRISPR-mediated Genome Editing of the Human Fungal Pathogen Candida albicans

كريسبر بوساطة "تحرير الجينوم" "البشري مسببات الأمراض الفطرية" المبيضات البيض

Full Text
12,805 Views
09:56 min
November 14, 2018

DOI: 10.3791/58764-v

Ben A. Evans*1, Ethan S. Pickerill*1, Valmik K. Vyas2, Douglas A. Bernstein1

1Department of Biology,Ball State University, 2Whitehead Institute for Biomedical Research

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a protocol for efficient genome engineering of Candida albicans using CRISPR technology. The method allows for precise genetic modifications, which are essential for studying the organism's pathogenesis and therapeutic development.

Key Study Components

Area of Science

  • Genetics
  • Microbiology
  • Biotechnology

Background

  • Candida albicans is a significant fungal pathogen.
  • Understanding its genome is crucial for developing new treatments.
  • Traditional methods of genome editing are less efficient than CRISPR.
  • This study aims to enhance genome editing techniques for C. albicans.

Purpose of Study

  • To provide a detailed protocol for genome editing in C. albicans.
  • To demonstrate the advantages of CRISPR over classical methods.
  • To facilitate the introduction of various genetic modifications.

Methods Used

  • Identification of guide RNA sequences.
  • Preparation of Cas9 expression vectors.
  • Transformation of C. albicans cells with edited plasmids.
  • Colony PCR for verification of genetic modifications.

Main Results

  • Successful introduction of point mutations, insertions, and deletions.
  • Demonstrated efficiency of CRISPR in modifying the C. albicans genome.
  • Provided a reliable method for future genetic studies.
  • Highlighted the potential for therapeutic advancements.

Conclusions

  • The CRISPR protocol significantly improves genome editing efficiency.
  • This method can enhance our understanding of fungal pathogenesis.
  • Future research can build on these findings to develop new treatments.

Frequently Asked Questions

What is the main advantage of using CRISPR for genome editing?
CRISPR allows for more efficient and precise modifications compared to traditional homologous recombination techniques.
How does this protocol contribute to therapeutic development?
By enabling precise genetic modifications, this protocol helps identify potential therapeutic targets in C. albicans.
What types of genetic modifications can be introduced?
The protocol allows for point mutations, insertions, and deletions in the C. albicans genome.
Is this method applicable to other organisms?
While this protocol is designed for C. albicans, CRISPR technology can be adapted for use in various organisms.
What are the key steps in the CRISPR protocol?
Key steps include identifying guide RNA sequences, preparing Cas9 vectors, and transforming the target cells.
How can the success of genome editing be verified?
Success can be verified through colony PCR and sequencing of the modified plasmids.

هندسة الجينوم كفاءة من المبيضات البيض أمر بالغ الأهمية لفهم الآلية المرضية وتطوير المداواة. هنا، يمكننا وصف بروتوكولا لتحرير بسرعة وبدقة الجينوم المبيضة استخدام كريسبر. البروتوكول يسمح للمحققين إدخال مجموعة كبيرة من التعديلات الوراثية بما في ذلك الطفرات وعمليات الإدراج والحذف.

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الكشف عن الاختلافات بين الفطريات والثدييات على المستوى الجزيئي. ويمكن الاستفادة من هذه الاختلافات لتحديد النُهج العلاجية الجديدة. والميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تعدل بشكل أكثر كفاءة جينوم C.Albicans من تقنيات إعادة التركيب المتماثلة الكلاسيكية.

لتحديد تسلسل الدليل RNA تحديد تسلسل PAM NGG قريبة من مكان codon وقف سيتم إدراج. يظهر هنا ، هي جميع تسلسل PAM وجدت في أول 100 من أزواج قاعدة TPK2 ، وهو دوري AMP kinase subunit الحفاز. تحديد الدليل الأمامي التمهيدي تسلسل ثلاثة.

هذا التسلسل سيكون 20 قواعد مباشرة من المنبع من موقع PAM NGG ولن تحتوي على أكثر من خمسة T في صف واحد. غادر انقر على قاعدة مباشرة من المنبع NGG واسحب المؤشر 20 القواعد. ثم، انقر على اليسار على علامة التبويب التمهيدي لإضافة التمهيدي.

الآن ، وتحديد الدليل العكسي التمهيدي تسلسل ثلاثة ، والتي ستكون مجاملة لتسلسل دليل إلى الأمام. لعق اليسار على قاعدة مباشرة من المنبع NGG واسحب المؤشر 20 قواعد. لكل التمهيدي ، انقر على اليسار على علامة التبويب التمهيدي لإضافة التمهيدي.

انقر بزر الماوس الأيمن فوق التمهيدي وحدد بيانات النسخ التمهيدي. قم بلصق التسلسلات في برنامج تحرير نص. إضافة تسلسلات متدلية إلى الأمام وعكس دليل oligos لتسهيل الاستنساخ.

إضافة تسلسل النيوكليوتيد ATTTG إلى نهاية خمسة رئيس الوزراء من دليل إلى الأمام التمهيدي ثلاثة وإضافة G إلى نهاية ثلاثة رئيس الوزراء من دليل إلى الأمام التمهيدي ثلاثة. وأخيرا، في تسلسل النيوكليوتيد AAAAC إلى نهاية خمسة رئيس من الدليل العكسي التمهيدي ثلاثة وإضافة C إلى نهاية ثلاثة رئيس من الدليل العكسي ثلاثة قبل الشراء. اختبار صبغة على الوجه الأمثل cas9 موجه التعبير عن طريق إضافة pv1524، 10x العازلة، bs9b1، والماء إلى 50 لتراً ميكرو في أنبوب 1.5 ملليلتر واحتضان في 55 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة.

يبرد خليط الهضم إلى درجة حرارة الغرفة وتدور لمدة 30 ثانية في 2348 مرات G لجلب التكثيف إلى الجزء السفلي من الأنبوب. لعلاج phosphatase العمود الفقري هضم، إضافة ميكرولتر واحد من العجل الأمعاء Phosphatase إلى خليط الهضم. احتضان رد الفعل في 37 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة قبل.

الآن، الفوسفورية والفول إلى الأمام دليل التمهيدي ثلاثة والدليل العكسي التمهيدي ثلاثة، من خلال الجمع بينها مع 10x T4 Ligase العازلة، T4 Polynucleotide كيناز، والماء في أنبوب PCR. إضافة 10x T4 Ligase العازلة، T4 Polynucleotide كيناز، والمياه الصف البيولوجيا الجزيئية إلى أنبوب PCR الثاني كتحكم سلبي. احتضان خليط التفاعل في ثيرموسيكلير في 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، ثم عند 95 درجة مئوية لمدة 5 دقائق.

تبريد الخليط في أبطأ معدل منحدر إلى 16 درجة مئوية إلى أن ينجلي oligos. ثم احتضان خليط القلد oligo في 4 درجات مئوية. الآن ligate oligos محن إلى PV1524 هضم.

في أنبوب PCR الأول، إضافة 10x T4 Ligase العازلة، T4 الحمض النووي Ligase، مزيج oligo محن، هضم CIP المعالجة البلازميد النقي، والماء إلى 10 ميكرولتر الحجم الإجمالي. وبالمثل إعداد أنبوب PCR الثاني باستخدام خليط التحكم السلبي بدلا من مزيج oligo محن. احتضان كلا الأنابيب في ثيرموساير في 16 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، ثم في 65 درجة مئوية لمدة 10 دقائق، وتبرد أخيرا إلى 25 درجة مئوية.

بعد الربط، وتحويل الخلائط الربط إلى خلايا المختصة كيميائيا ومن ثم تنقية وتسلسل البلازميدات كما هو موضح في بروتوكول النص. لتصميم قالب الإصلاح، إدراج كودون وقف عن طريق النقر على اليسار في تسلسل الجينات وإضافة النيوكليوتيدات التي ترميز كودون وقف وتقييد موقع الهضم. غادر فوق 10 قواعد المصب من حيث سيتم إجراء طفرة واسحب المؤشر 60 قواعد المنبع.

لعق اليسار على علامة التبويب التمهيدي لإضافة التمهيدي. سيؤدي هذا إلى إضافة قالب الإصلاح إلى الأمام ثلاثة. ثم غادر انقر فوق 10 قواعد المنبع من حيث سيتم إجراء الطفرة واسحب المؤشر 60 قواعد المصب.

انقر على اليسار على علامة التبويب التمهيدي لإضافة التمهيدي. سيؤدي هذا إلى إضافة قالب الإصلاح عكس ثلاثة. لإنشاء قالب الإصلاح، إضافة التمهيدي قالب إصلاح إلى الأمام، إصلاح التمهيدي عكس قالب، ثلاثي الفوسفات ديوكسي نوكليوتيد، العازلة، بوليمراز TACH، والمياه إلى كل من أنابيب PCR الأربعة.

الآن تنفيذ التمهيدي التمديد من خلال تشغيل ما بين 20 و 30 جولات من PCR. لهضم plasmids المستنسخة بشكل صحيح، إضافة plasmid، 10x العازلة، البومين مصل البقر، KPN 1، SAC 1، والمياه إلى 40 ميكرولتررس الحجم الكلي في أنبوب 1.5 ملليلتر. احتضان في 37 درجة مئوية بين عشية وضحاها.

وفي الوقت نفسه، تنمو ثقافة بين عشية وضحاها من C.albicans SC5314، بروتروف البرية من النوع، في 25 درجة مئوية في uridine تكمل YPD. تنمو الثقافة إلى كثافة بصرية في 600 نانومتر أو OD 600 من أقل من ستة. بيليه خمس وحدات OD 600 من الخلايا في كل تحويل عن طريق الغزل لمدة خمس دقائق في 2348 مرات G.ثم تعليق الخلايا بيليت في 100 ميكرولترات من TE / ليثيوم خلات.

الآن، إلى أنبوب 1.5 ملليلتر وفي النظام، إضافة الخلايا التي أعيد تعليقها، مسلوقة وسريعة التبريد الحمض النووي الحيوانات المنوية السلمون، هضم البلازما، قالب إصلاح تنقية، وعازل لوحة. إعداد سيطرة سلبية بنفس الطريقة، باستثناء استبدال الماء في حجم يساوي ذلك من الحمض النووي تحويل. بعد احتضان التحولات بين عشية وضحاها ، والحرارة تشاك الخلايا عن طريق وضعها في حمام الماء 44 درجة مئوية لمدة 25 دقيقة.

تدور لمدة خمس دقائق في 2348 مرات G في جهاز طرد مركزي أعلى مقاعد البدلاء وإزالة خليط لوحة متراكبة. غسل مرة واحدة عن طريق إضافة ملليلتر واحد من أوريدين تكمل YPD والطرد المركزي مرة أخرى. بعد تعليق الخلايا في 0.1 ملليلتر من YPD Uridine، احتضان التعليق على طبل الأسطوانة أو شاكر في 25 درجة مئوية بين عشية وضحاها.

في اليوم التالي، لوحة الخلايا على Uridine تكمل YPD مع 200 ميكروغرام لكل ملليلتر من نورسيوثيريسين. سوف تظهر المستعمرات في غضون يومين إلى خمسة أيام وينبغي أن تكون مُلَكَسة لمستعمرات مفردة كما هو موضح في بروتوكول النص. لتنفيذ PCR مستعمرة، تصميم التمهيدي الاختيار إلى الأمام حول أزواج قاعدة 200 يصل تيار من موقع تقييد التي تم تقديمها، فضلا عن التمهيدي العكسي حوالي 300 أزواج قاعدة المصب.

إضافة 0.3 microliters من التمهيدي الاختيار إلى الأمام، 0.3 microliters من التمهيدي الاختيار العكسي، 0.3 microliters من البوليميراز thermostable، وثلاثة ميكرولترات من dNTP، وثلاثة ميكرولترات من XTAC العازلة، و 23 ميكرولترات من الماء إلى أنبوب. ثم إضافة 0.25 ميكرولترات من مستعمرة خميرة واحدة إلى الخليط باستخدام طرف P10 ماصة والحرص على عدم إزعاج ager. بعد تضخيم الحمض النووي عن طريق PCR، تشغيل خمسة ميكرولترات من PCR على هلام لضمان التضخيم هو ناجح، مع الحرص على عدم إزعاج بيليه حطام الخلية في الجزء السفلي من الأنبوب.

تظهر هنا نتائج تمثيلية لتحرير الجينوم بوساطة CRISPR في C.Albicans. تم تحويل C.Albicans مع RNAs دليل وقوالب الإصلاح التي تستهدف C.Albicans TPK2. موقع هضم تقييد EcoR1 وإيقاف codons في قالب الإصلاح يعطل موقع PAM ويسهل الفحص للمتحولين الصحيحين.

مستعمرة PCR تليها الهضم تقييد يميز بسرعة نوع البرية من تسلسل تحريرها. أثناء محاولة هذا الإجراء، من المهم أن نتذكر أن نتحقق من نسخ متعددة من دليل RNAs المستنسخة في PV1524. لأن هذا سوف يقلل من كفاءة تحرير الجينوم.

لا تنسى، C.Albicans هو مسببات الأمراض BL2، ودائما حيث الملابس مختبر المناسب واتبع جميع إجراءات السلامة أثناء تنفيذ هذا الإجراء.

Explore More Videos

علم الوراثة العدد 141 كريسبر المبيضات البيض الجينوم تحرير تحويل Cas9 الممرض الفطريات

Related Videos

جيل من الإنشطار بروتين فلوري في المبيضات الأنواع

09:27

جيل من الإنشطار بروتين فلوري في المبيضات الأنواع

Related Videos

11.2K Views

جيل يعتمد على الاختيار ومستقل من كريسبر / كاس 9 بوساطة جين نوكوتس في خلايا الثدييات

11:35

جيل يعتمد على الاختيار ومستقل من كريسبر / كاس 9 بوساطة جين نوكوتس في خلايا الثدييات

Related Videos

13.4K Views

تعزيز الجينوم التحرير مع ريبونوكليوبروتين Cas9 في مختلف الخلايا والكائنات الحية

09:51

تعزيز الجينوم التحرير مع ريبونوكليوبروتين Cas9 في مختلف الخلايا والكائنات الحية

Related Videos

36.1K Views

السريع وخط أنابيب سهلة "توليد طفرات نقطة الجينوم" في C. ايليجانس باستخدام كريسبر/Cas9 "ريبونوكليوبروتينس"

08:37

السريع وخط أنابيب سهلة "توليد طفرات نقطة الجينوم" في C. ايليجانس باستخدام كريسبر/Cas9 "ريبونوكليوبروتينس"

Related Videos

8.2K Views

تحرير الجينوم في "خطوط خلايا الثدييات" استخدام Cas كريسبر

07:56

تحرير الجينوم في "خطوط خلايا الثدييات" استخدام Cas كريسبر

Related Videos

23.4K Views

كريسبر / Cas12a متعددة الجينوم التحرير من Saccharomyces سيريفيسياي وخلق الخميرة بكسل الفن

10:18

كريسبر / Cas12a متعددة الجينوم التحرير من Saccharomyces سيريفيسياي وخلق الخميرة بكسل الفن

Related Videos

17.9K Views

توليد تعديلات جينية محددة باستخدام CRISPR-CAS9 في الخلايا الجذعية البشرية متعددة القوى

09:04

توليد تعديلات جينية محددة باستخدام CRISPR-CAS9 في الخلايا الجذعية البشرية متعددة القوى

Related Videos

8.9K Views

CRISPR-Cas9-بوساطة الجينوم التحرير في الأحرف ال الخيطية هانتييلا omanensis

07:25

CRISPR-Cas9-بوساطة الجينوم التحرير في الأحرف ال الخيطية هانتييلا omanensis

Related Videos

10.2K Views

CRISPR/Cas9 تحرير الجين C. elegans rbm-3.2 باستخدام علامة فحص dpy-10 Co-CRISPR ومجمعات ريبونوكليوبروتين المجمعة.

07:46

CRISPR/Cas9 تحرير الجين C. elegans rbm-3.2 باستخدام علامة فحص dpy-10 Co-CRISPR ومجمعات ريبونوكليوبروتين المجمعة.

Related Videos

6.6K Views

التنميط على نطاق الجينوم لتفاعلات ربط عامل النسخ والحمض النووي في المبيضات البيضاء: طريقة CUT & RUN شاملة وسير عمل تحليل البيانات

07:48

التنميط على نطاق الجينوم لتفاعلات ربط عامل النسخ والحمض النووي في المبيضات البيضاء: طريقة CUT & RUN شاملة وسير عمل تحليل البيانات

Related Videos

4.7K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code