CRISPR/Cas9 technologie a récemment révolutionné génome ciblé d’édition dans les organismes et les cellules vivantes. Il est devenu un outil extrêmement puissant pour la recherche biomédicale et est actuellement utilisé comme une voie potentielle pour le traitement de maladies génétiques1. La base de tous les outils d’édition du génome s’appuie sur la création d’une nucléase induite par l’ADN double brin pause (DSB) au locus génomique à modifier. La CDB peut être réparées par non homologue fin-rejoindre (NHEJ) ou axés sur l’homologie réparation (HDR)2,3. L’avantage de la nucléase Cas9 sur autre génome ingénierie nucléases, tels que les nucléases de doigt de zinc (ZFNs) et nucléases effecteur comme activateur de transcription (TAPS) est sa dépendance sur RNA afin de cibler la nucléase à une séquence d’ADN désirée, par rapport aux interactions protéine-ADN trouvées dans ZFNs et TALENs2,3.
Après la découverte de la voie de la nucléase CRISPR/Cas9 comme un système immunitaire adaptatif dans les cellules procaryotes4,5, beaucoup d’efforts ont été en adaptant la voie pour une utilisation dans les lignées cellulaires de mammifères et modèle organismes2, 3. comme un outil d’édition de gène, la voie CRISPR/Cas9 utilise deux composantes principales : le Streptococcus pyogenes (Sp) dérivés Cas9 nucléase et sgRNAs ciblant le gène d’intérêt2,3. Le sgRNA compose de 20 nucléotides que Cas9 direct à un site spécifique sur le génome à ARN-ADN nucléotide complémentarité2,3. Le site de la cible de la sgRNA doit se situer tout près d’un protospacer motif adjacent (PAM) à la forme de 5' NGG, qui est reconnu par la nucléase de SpCas9. Avec ces outils, Cas9 peuvent être adressées à n’importe quelle séquence d’ADN grâce à la conception sgRNAs qui ciblent la région d’intérêt. En outre Sp dérivé Cas9, il y a des variantes supplémentaires pour Cas9 avec des caractéristiques différentes selon l’application spécifique. Par exemple, il y a des variantes de Cas9 avec la plus grande spécificité pour le montage sur la cible ou capacité de clivage simple-brin ADN entaille6,7. En outre, Cas9 catalytiquement inactif a récemment été développé pour régulation transcriptionnelle8. Maintenant les scientifiques ont utilisé le système CRISPR/Cas9 pour une variété d’applications, telles que le gène knockin et knockout pour étudier les fonctions biologiques des gènes9, de perte de fonction et de gain de fonction bibliothèque écrans10 et génétique génie du modèle organismes11.
Dans ce protocole, nous combinons la méthodologie CRISPR/Cas9 avec le test de transformation cellulaire Ba/F3 pour comprendre la fonction biologique de CALR mutations. BA/F3 cellules sont une ligne de cellules hématopoïétiques dépendant IL-3 murine pouvant être rendus IL-3 indépendants sur l’expression de certains oncogènes tels que BCR-ABL12/12. Afin de comprendre si la calréticuline mutante peut transformer des cellules de Ba/F3 à la cytokine croissance indépendante, nous ciblé exon 9 du locus Calr endogène à l’aide de CRISPR/Cas9 à introduire des mutations indel et puis s’est retiré IL-3 les cellules d’appliquer un pression de sélection positive, dans le but de récapitulant les mutations CALR gain de fonction trouvées chez les patients de NPP. Le protocole inclut la conception, le clonage et la livraison de sgRNAs, le développement de cellules exprimant stables Cas9 et dépistage CRISPR sur-cible gène édition. Ce protocole peut être appliqué à différents gènes et plusieurs lignes de cellules cytokine dépendant d’intérêt et est particulièrement utile dans la modélisation et l’étude de la fonction biologique des gènes impliqués dans le cancer.