September 2nd, 2021
在这里,我们描述了一个基因组编辑工具,基于时间和条件稳定聚类定期间歇性短腹膜重复(CRISPR-)相关蛋白质9(Cas9)下的小分子,盾牌-1。该方法可用于培养细胞和动物模型。
这种方法提供快速,温度控制的CRISPR-Cas9基因编辑下的小分子,盾牌-1。在将其与Cas9的构成激活进行比较时,它还提供了更少的脱靶效应、更低的细胞毒性,以及更高的内部控制基因编辑。这种粒子的主要优点是,它可用于基本基因的表征,以及肿瘤存活基因。
破坏DD-Cas9的稳定与其表达无关,这允许在同一促进者下共同表达感兴趣的基因。这种方法可以很容易地应用于体内和体外研究。盾牌-1也可以穿透血脑屏障,这使得研究参与大脑发育的基因也变得容易。
均匀地播种健康的 HEK293T 细胞,密度为每 10 厘米组织培养板 10 到 200 万细胞,使用 10 毫升葡萄糖 DMEM 和 10% 过滤 FBS。在组织培养孵化器中将细胞在5%的二氧化碳和37摄氏度下孵化20小时。第二天,确认细胞通过亮场显微镜达到70%的汇合度,并且它们均匀地分散在板块中。
在转染前一小时更换介质,最终体积为 10 毫升。准备两个管与500微升的温暖介质。加入25微升转染试剂管一,并在室温下孵育5分钟。
在另一根管子上,加入质粒的混合物。将一管一与管二混合,形成转染混合物,并在室温下孵育20分钟。将转染混合物滴入 HEK293T 细胞,并在组织培养培养器中孵化板。
18 小时后,小心地将介质换成 10 毫升新鲜 DMEM,并配以 10% FBS 以去除转染试剂。在接下来的48小时内孵育细胞。48 小时后,用 10 毫升注射器收集超高纳坦,并通过 0.45 微米过滤器将其传递。
阿利奎特病毒超高,并储存在零下80摄氏度。为了确定病毒滴答机,将每口井的500万个HED293T细胞种子成两个六井板。在37摄氏度和5%的二氧化碳照时将两个板块孵化过夜,达到50%至60%的汇流。
第二天,使用六井板块中的一个来计算六口井中的细胞。解冻用于执行序列稀释的病毒,每毫升聚乙烯试剂添加 8 微克,用 10% FBS 制备 DMEM 以连续稀释病毒,并添加聚乙烯试剂。在含有介质的聚乙烯中,准备 0.1 到 0.0001 的 10 倍系列稀释的两毫升。
从六井板中取出介质,在井中加入一毫升病毒稀释剂,留下一口井,单独将介质作为负控制,一口井与 100% 病毒一起。孵育细胞24小时。第二天,从六井板中取出带有病毒的介质,并将其换成两毫升的新鲜 DMEM,并配以 10% FBS。
孵育细胞48至72小时,每天用荧光显微镜观察GFP。48 至 72 小时后,分离细胞,并在最大缓冲区重新悬浮。使用流细胞计确定 GFP 表达的百分比,并使用文本手稿中给出的公式计算病毒滴答声。
将细胞系在10厘米的板中镀上,在一夜之间孵育,达到50%至60%的汇合,然后在10毫升的培养介质中感染500至2000微升病毒颗粒的细胞。孵育病毒介质24小时。第二天,将病毒介质更改为培养介质,并使用流细胞学确定 GFP 阳性细胞的百分比。
使用 BD FACSARIA II 进行细胞分拣,选择 GFP 阳性细胞。扩大积极选择的细胞并冻结库存。在感染后24小时内,将积极选择的细胞和未转化的细胞分别镀在12井板中。
等到细胞连接并改变介质到含有200纳米摩尔盾-1的细胞培养介质。用转导和未转化的细胞替换板中的介质,每个板材留下两口井,并作为负控。在将盾-1加入井中后,在零、二、六、十二、二十四、四十八和七十二小时内从每口井中孵育和提取蛋白质。
然后从其他油井中取出带有 Shield-1 的介质,并将其更改为常规细胞介质。在改变介质后2小时、6小时和12小时从这些井中收集蛋白质。Cas9蛋白的诱导被证实其表达水平在转导细胞和车辆之间相似,尽管存在或不存在盾-1。
使用 Shield-1 治疗两小时后,在转导的 A549 细胞系中充分感应了 Cas9 表达,在盾牌-1 退出后 6 到 12 小时内,该表达可以忽略不计的。Shield-1 治疗的转导 A549 细胞在 48 小时后数量减少,而不影响 Rinella 样本,该样本通过使用抗体对抗耗尽的 RPA3 蛋白进行免疫膨胀验证。基因编辑反转或内德尔突变通过测量师核酸酶检测得到确认。
所设计的伦蒂病毒载体结构是一个双生体系统,在同一EF-1a促进器下具有另一个感兴趣的基因。一种改良的荧光蛋白P2A被添加到追踪受感染的细胞中。在车辆和 A549 转导细胞中观察到 mVenus 蛋白质的表达,独立于 DD-Cas9 表达和盾牌-1 治疗。
使用 DD-Cas9 矢量有效导电细胞线是限制速率的步骤之一,因为具有健康的 HEK293T 细胞并使用其低通量是至关重要的。DD-Cas9 质粒、包装质粒和包络质粒之间的比例优化对于最佳转化非常重要。但除此之外,稳定DD-Cas9目标细胞所需的盾-1数量也是您需要小心的事情。
DD-Cas9 与 Cre 质粒也可用,它可用于研究基于 Cre-lox 系统的活体研究中的遗传相互作用。
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
本文介绍了一种利用CRISPR-Cas9技术的基因编辑工具,该工具通过小分子Shield-1进行时间和条件稳定化。该方法适用于培养的细胞和动物模型。
Conditional Cas9 stabilization via Shield-1 enables precise temporal control of gene editing, reducing off-target effects and cell toxicity in target validation workflows. This approach supports mechanistic de-risking by allowing independent manipulation of alleles and co-expression of genes of interest without affecting the second gene’s regulation. The system enhances predictive confidence in essential gene characterization and tumor survival gene studies across in vitro and in vivo models, including blood-brain barrier penetration for neuroscience applications.
The method integrates into early discovery for target validation, supports assay development through quantitative, time-resolved editing, and enables translational continuity via in vivo applicability and biomarker-compatible readouts.