Tecnología CRISPR/Cas9 recientemente ha revolucionado la edición del genoma específica de organismos y células vivas. Se ha convertido en una herramienta extremadamente poderosa para la investigación biomédica y en la actualidad está siendo utilizada como una vía potencial para la terapia de enfermedades genéticas1. La base de todas las herramientas de edición genoma se basa en la creación de una nucleasa-inducida ADN doble trenzada ruptura (de diferencias OSD) en el locus genómico a modificarse. Los consejos escolares distritales pueden repararse por final-Unión no homólogos (NHEJ) o reparación dirigida de homología (HDR)2,3. La ventaja de la nucleasa Cas9 sobre otro genoma ingeniería nucleasas, como nucleasas de dedos de zinc (ZFNs) y nucleasas de efectores como activador de transcripción (TALENs) es su dependencia del RNA para dirigir la nucleasa para una secuencia de ADN deseada, en comparación con a las interacciones DNA proteína encontradas en ZFNs y TALENs2,3.
Después del descubrimiento de la vía de nucleasa CRISPR/Cas9 como un sistema inmune adaptante en las células procariotas4,5, mucho esfuerzo ha entrado en la adaptación de la vía para el uso en líneas de células de mamífero y de organismos modelo2, 3. como una herramienta para la edición de gene, el camino CRISPR/Cas9 utiliza dos componentes principales: el Streptococcus pyogenes (Sp) derivados Cas9 nucleasa y sgRNAs contra el gen de interés2,3. Lo sgRNA consta de 20 nucleótidos Cas9 directo a un sitio específico en el genoma a través de RNA-DNA pares complementariedad2,3. El sitio de destino de lo sgRNA debe estar adyacente a un sitio de protospacer motivo adyacente (PAM) en forma de 5' NGG, reconocida por la nucleasa de SpCas9. Con estas herramientas, Cas9 pueden ser dirigidas a cualquier secuencia de ADN mediante el diseño de sgRNAs orientados a la región de interés. Además Sp derivado Cas9, hay variantes adicionales para Cas9 con diferentes características dependiendo de la aplicación específica. Por ejemplo, hay variantes de Cas9 con mayor especificidad para la edición en blanco o capacidad escote solo-filamento de la DNA mellar6,7. Por otra parte, Cas9 catalítico inactivo se ha desarrollado recientemente para la regulación transcripcional8. Los científicos ahora han utilizado el sistema CRISPR/Cas9 para una variedad de aplicaciones, como knockin gene knockout para el estudio de las funciones biológicas de los genes9, de la función de pérdida y ganancia de función biblioteca pantallas10 y genética Ingeniería de organismos modelo11.
En este protocolo, se combina la metodología CRISPR/Cas9 con el ensayo de transformación celular de Ba/F3 para entender la función biológica de las mutaciones de inserción . Ba/F3 células son un murino IL-3 dependientes de células hematopoyéticas que se pueden representar IL-3 independientes sobre la expresión de ciertos oncogenes como BCR-ABL12. Para entender si calreticulina mutante puede transformar las células Ba/F3 para el crecimiento independiente de citoquinas, dirigido el exón 9 del locus endógeno de inserción utilizando CRISPR/Cas9 para introducir mutaciones indel y retiró IL-3 de las células para aplicar una presión de selección positiva, con el objetivo de recapitular las mutaciones de inserción de ganancia de función encontradas en pacientes de la MPN. El protocolo incluye el diseño, la clonación y la entrega de sgRNAs, el desarrollo de estable Cas9 células expresando y proyección para CRISPR objetivos gene edición. Este protocolo se puede aplicar a diferentes genes y diferentes líneas de celulares de citoquinas dependientes de interés y es especialmente valiosa para modelar y estudiar la función biológica de genes implicados en cáncer.