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Die Fähigkeit, Unterdrückung der REMOTE-Control-System wurde bisher in zwei verschiedene Ansätze nachgewiesen. Bei dem ersten Ansatz wurden Lac Repressor Bindungsstellen an der endogenen Promoter des Gens Dnmt1 eingefügt. Im zweiten Ansatz, der durch dieses Protokoll empfohlen wird, waren eine nachgeschaltete Intron potenzielle Förderer Funktion zu beeinträchtigen, durch die Einfügung zu vermeiden und damit zur Erleichterung der Anwendung der Fernbedienung Repressor-Bindungsstellen eingefügt. System. Beide Ansätze führte erfolgreiche Unterdrückung (Abbildung 2A, B und Abbildung 3A-C)10. Dnmt1 Ausdruck wurde auf 15 % der unregulierten Ebenen mit dem Promotor-basierte Ansatz (Abb. 2A) unterdrückt. Diese engen Unterdrückung wurde in einer Dosis-abhängigen Weise umgekehrt, durch Behandlung von Mäusen mit unterschiedlichen Mengen von IPTG (Abb. 2A). Die beobachteten Dnmt1 Unterdrückung wurde auf Proteinebene von Immunostaining (Abbildung 2B) validiert. Wir waren nicht darauf bedacht, keine merklichen Unterschied in Dnmt1 Ausdruck zwischen Dnmt1+ / + und Dnmt1LO/LO -Mäuse, bestätigt, dass unsere Lac -Operator einfügen nicht normal Promotor gestört hatte Funktion10. Die Intron-basierten Ansatz erreicht mehr als 90 % Unterdrückung von Betreibern liegt mehrere Kilobases stromabwärts von der Transkription Startsite mildernde Transkription Dehnung (Bild 3A, B)10. Diese Intron-basierten Ansatz wurde weiter auf sieben weitere robuste Promotoren (Abb. 3C) validiert. Immer eng Repression wurde von allen die Promotoren getestet erreicht. Keine Korrelation zwischen den verbleibenden Ausdruck und die Stärken der Förderer wurde beobachtet, was darauf hindeutet, dass die Repression Kapazität unseres Repression Intron-basierten Systems die transkriptionelle Potenz aller von der robusten Promotoren übersteigt wir getestet () Abbildung 3 ( C).
Die Fähigkeit, in-vivo Hochregulation der REMOTE-Control-System zeigte sich auch auf dem Dnmt1 gen. Wir führten zwei Kopien des Operators Tet in Dnmt1 Promotor, zusammen mit Lac -Operator-Sequenzen zu ermöglichen, entweder Hochregulation oder Downregulation, je nachdem, welche Effektor Protein vorhanden ist. Robuste Hochregulation und Downregulation der Dnmt1 Ausdruck, in der Nähe von zwei Größenordnungen (10 % bis 650 %) wurden in WSR, enthält das modifizierte endogene Dnmt1 Allel (Dnmt1LGT) (Abb. 4A) erreicht10 . Beide Verordnungen waren vollständig reversibel und induzierbaren durch IPTG und Dox Behandlungen bzw. (Abb. 4A). Als nächstes haben wir die Dnmt1LGT Änderung in der Maus Keimbahn, die Fähigkeit, in-vivo Hochregulation der Fernsteueranlage testen eingeführt. Starke Hochregulation der Dnmt1 wurde von Leber, Milz und Niere, beobachtet, während keine nachweisbaren Hochregulation im Herzen (Abbildung 4B)7beobachtet wurde. Der Zellzyklus-abhängiges Expressionsmuster der Dnmt1 und der Knappheit der proliferativen Zellen im Herzen können diese Beobachtung10,56zugrunde liegen. Es bleibt abzuwarten, ob diese Einschränkung überwunden werden kann, durch die Erhöhung der Expression der Aktivator oder die Anzahl von seinen Bindungsstellen.

Abbildung 2 : In vivo Unterdrückung der Dnmt1 durch die LacIGY-Repressor. (A) Mäuse mit Lac Operatoren (LO) in der Dnmt1 -Veranstalter, mit oder ohne Ausdruck des LacIGY, eingefügt mit verschiedenen Dosen von IPTG behandelt wurden. qRT-PCR Analyse der Dnmt1 Ausdruck zeigt die dosisabhängige Umkehrung der Dnmt1 Repression in-vivo durch IPTG Behandlung. Jeder Balken repräsentiert Daten aus eine andere Maus. Darstellung von Daten Mittelwert ± SEM (n = 3). (B) Immunostaining Dnmt1 Proteins im Kolon Krypten von Mäusen lieferte Trinkwasser mit oder ohne 160 mM IPTG für 3 Wochen. Diese Zahl wurde von Lee Et Al.10geändertKlicken Sie bitte hier, um eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 3 : In vivo und in-vitro-Unterdrückung der verschiedenen Promotoren von der REMOTE-Steuerung. (A) eine frühe Version der Repron-Sequenz (R *) wurde in einem Intron stromabwärts des Veranstalters Villin in einer Villin-mKate2 transgenen Maus (VilmKate2) eingefügt. qRT-PCR-Analyse des mKate2 Ausdrucks im Dünndarm von Mäusen mit oder ohne LacIGY -Repressor wird angezeigt. Jeder Balken repräsentiert Daten aus eine andere Maus. (B) konfokale mKate2 Bilder des Dünndarms mit und ohne LacIGY Ausdruck. (C) sechs symmetrische Lac Operatoren (S) wurden zwischen verschiedenen Promotoren und Luciferase Reporter eingefügt. Reporter (50 ng/Well in 96-Well-Platte) und Repressor Plasmide wurden vorübergehend in NIH/3 t 3 Zellen in einem Molverhältnis von 1:1 eingeführt. Luciferase Werte wurden bewertet 24 h nach Transfektion. Diese in-vitro-Daten repräsentieren die Prozent der Luciferase Ausdruck in LacIGY-Zellen im Vergleich zu denen mit dem Ausdruck nicht-funktionale LacI (NFlacI) zum Ausdruck zu bringen. T-Tests wurden verwendet, um statistische Signifikanz bestimmen. Darstellung von Daten Mittelwert ± SEM (n = 3). P ≤ 0,05, **P ≤ 0,01. Diese Zahl wurde von Lee Et Al.10geändertKlicken Sie bitte hier, um eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 4 : Down - und/oder Hochregulation der Dnmt1 Ausdruck in vitro und in vivo. (A) das komplette REMOTE-Control-System wurde in kultivierten WSR durch Gene targeting und Elektroporation Ansätze entwickelt. Maximale Unterdrückung der Dnmt1 Ausdruck wurde ohne Behandlung erreicht, während die maximale Aktivierung durch IPTG und Dox Behandlung erzielt wurde. Darstellung von Daten Mittelwert ± SEM (n = 3). P ≤ 0,05, **P ≤ 0,01 (Welch es t-Tests). (B) In vivo Aktivierung der Dnmt1 durch die Fernsteueranlage wie Immunostaining Dnmt1 Protein in verschiedenen Geweben von REMOTE-Control-Mäusen gezeigt. Die LGT -Allel stellt Promotor Änderung der Dnmt1 , Lac -Operator und Tet Aktivator Bindungsstellen enthalten. Mäuse wurden einen Monat lang mit einer normalen oder Dox-haltige Ernährung (5000 mg/kg Doxycycline Hyclate) behandelt. Diese Zahl wurde von Lee Et Al.10geändertKlicken Sie bitte hier, um eine größere Version dieser Figur.

Zusätzliche Abbildung 1 : Beispiel der landing Pad einfügen in murinen Dnmt1 Intron 1. (A) schematische Darstellung der DNA Schablone für landing Pad einlegen, adaptiert von Quadros Et Al. (2015)31. Zellkulturmodells LoxP -Websites, JT15 und Lox2272, sind getrennt durch eine kurze Abstandhalter-Sequenz (sp) und 60-bp DNA, die homolog zu der genomischen Zielregion ist auf jeder Seite flankiert. (B) Probe DNA Schablone für landing Pad einfügen in der Dnmt1 Intron mithilfe der folgenden SgRNA: CTAGTACCACTCCTGTACCG (die umgekehrten Strang Ziele). Die ausgewählte intronischen Region war Bioinformatically für Schritt 1.1 informiert, und die SgRNA wurde durch CRISPOR29identifiziert. (C) Beispiel für PCR Primer Design für die Beurteilung der Einfügung der Landeplatz. PCR-Primer wurden außerhalb der Homologie Wappen der Vorlage entwickelt, um die Integration in endogene Dnmt1bestätigen. Der Wildtyp-PCR-Amplifikate ist 213 bp; beim Einfügen, wird es 291 BP. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.