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Enfermedades cerebrales son una de las más terribles enfermedades mortales. A menudo resultan de mutaciones genéticas y dysregulation posterior. Para entender los mecanismos moleculares de las enfermedades del cerebro, eterno intento descifrar los genomas de pacientes humanos ha descubierto un número de genes causativos posibles. Hasta ahora, se han utilizado modelos animales genéticamente modificado de germline en vivo ganar-de-función (GOF) y análisis de la pérdida de funciones (LOF) de tales genes candidatos. Debido al acelerado desarrollo de los estudios de validación funcional, es deseable un más flexible y factible en vivo gene sistema de ensayo para estudiar la función genética.
La aplicación de un sistema de transferencia en vivo basada en la electroporación gene en el cerebro de ratón en desarrollo es conveniente para este propósito. De hecho, varios estudios mediante electroporación en el útero han demostrado su potencial para llevar a cabo análisis funcionales en el cerebro en desarrollo1,2,3. En realidad, han sido objeto de varias regiones del cerebro del ratón, tales como la corteza cerebral4retina5, diencéfalo6, cerebelo7, cerebelo8y médula espinal9 por genes somáticos enfoques, hasta la fecha.
De hecho, expresión génica transitoria por electroporación en vivo en cerebros de ratón embrionario ha sido utilizada para el análisis de fibra optica. Recientes tecnologías de integración genómica basada en transposones más permitido a largo plazo o condicional expresión de genes de interés10,11, que es ventajoso para disecar la funciones de los genes de una manera espacial y temporal durante desarrollo. En contraste con el análisis de fibra optica, análisis LOF ha sido más difícil. Si bien se realizaron transitorios de la transfección de plásmidos portadores de shRNA y siRNAs, efectos a largo plazo de LOF de los genes no están garantizadas debido a la eventual degradación de ácidos nucleicos exógeno introducidos, tales como plásmidos y dsRNAs. Sin embargo, la tecnología CRISPR/Cas proporciona una brecha en el análisis LOF. Genes que codifican proteínas fluorescentes (p. ej., GFP) o proteínas bioluminiscentes (p. ej., luciferasa de la luciérnaga) han sido co transfected con Cas9 CRISPR y sgRNAs a las células expuestas a CRISPR-Cas9-mediada por mutaciones somáticas de la etiqueta. Sin embargo, este enfoque podría tener limitaciones en los estudios funcionales en células proliferantes, puesto que genes marcadores exógenos son diluidos y degradados después de la proliferación a largo plazo. Mientras que las células transfected y sus células hijas sufren mutaciones inducidas por CRISPR en sus genomas, sus huellas pueden perderse con el tiempo. Así, enfoques Etiquetadoras genéticos sería convenientes resolver este problema.
Recientemente se desarrolló un método LOF CRISPR basado en células de gránulo cerebeloso que experimentan proliferación a largo plazo durante su diferenciación12. Para la etiqueta genéticamente las células transfected, construyó un plásmido lleva un sgRNA junto con Cre e introduce el plásmido en el cerebelo de ratones de Rosa26-CAG-LSL-Cas9-P2A-EGFP13 mediante electroporación en el útero . A diferencia de los vectores del plasmid regular codificación EGFP, este enfoque etiquetados con éxito transfected gránulos precursores de neuronas (SPNG) y sus células hijas. Este método proporciona gran ayuda en la comprensión en vivo la función de los genes de interés en células proliferantes en el desarrollo normal del cerebro y un tumor propensos a fondo.