Name: Un protocole pour la Production de vecteurs LENTIVIRAUX intégrase déficient pour CRISPR/Cas9-mediated Gene Knockout dans les cellules en Division (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 42 s
Description: Découvrez la production de vecteurs lentiviraux intégrase déficients pour l'édition génique CRISPR/Cas9 dans les cellules en division. Cette méthode optimise la livraison d'outils d'édition génique avec une sécurité accrue.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Nous tenons à remercier le département de neurobiologie, Duke University School of Medicine et Décanat en sciences fondamentales, Université Duke. Nous remercions également les membres du noyau Duke vecteur Viral pour commentaires sur le manuscrit. Plasmide pLenti CRISPRv2 était le cadeau de Feng Zhang (Broad Institute). Le système de LV-emballage, y compris le psPAX2 de plasmides, VSV-G, pMD2.G et pRSV-Rev était un gentil cadeau de Didier Trono (EPFL, Suisse). Soutien financier à ce travail a été fourni par l’Université d’école de médecine en Caroline du Sud, accorder RDF18080-E202 (BA).

<ol><li>Horvath, P., Barrangou, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CRISPR%2FCas%2C+the+immune+system+of+bacteria+and+archaea%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">CRISPR/Cas, the immune system of bacteria and archaea.</a> Science. 327 (5962), 167-170 (2010).</li>
<li>Marraffini, L. A., Sontheimer, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CRISPR+interference%3A+RNA-directed+adaptive+immunity+in+bacteria+and+archaea%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">CRISPR interference: RNA-directed adaptive immunity in bacteria and archaea.</a> Nat Rev Genet. 11 (3), 181-190 (2010).</li>
<li>Kim, H., Kim, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+guide+to+genome+engineering+with+programmable+nucleases%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">A guide to genome engineering with programmable nucleases.</a> Nat Rev Genet. 15 (5), 321-334 (2014).</li>
<li>Bellec, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CFTR+inactivation+by+lentiviral+vector-mediated+RNA+interference+and+CRISPR-Cas9+genome+editing+in+human+airway+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Gene+Ther%22%5BJournal%5D)">CFTR inactivation by lentiviral vector-mediated RNA interference and CRISPR-Cas9 genome editing in human airway epithelial cells.</a> Curr Gene Ther. 15 (5), 447-459 (2015).</li>
<li>Kennedy, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppression+of+hepatitis+B+virus+DNA+accumulation+in+chronically+infected+cells+using+a+bacterial+CRISPR%2FCas+RNA-guided+DNA+endonuclease%5BTitle%5D)+AND+%22Virology%22%5BJournal%5D)">Suppression of hepatitis B virus DNA accumulation in chronically infected cells using a bacterial CRISPR/Cas RNA-guided DNA endonuclease.</a> Virology. 476, 196-205 (2015).</li>
<li>Roehm, P. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+HSV-1+Replication+by+Gene+Editing+Strategy%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Inhibition of HSV-1 Replication by Gene Editing Strategy.</a> Sci Rep. 6, 23146(2016).</li>
<li>Wang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CCR5+gene+disruption+via+lentiviral+vectors+expressing+Cas9+and+single+guided+RNA+renders+cells+resistant+to+HIV-1+infection%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">CCR5 gene disruption via lentiviral vectors expressing Cas9 and single guided RNA renders cells resistant to HIV-1 infection.</a> PLoS One. 9 (12), e115987(2014).</li>
<li>Kantor, B., Bailey, R. M., Wimberly, K., Kalburgi, S. N., Gray, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+gene+transfer+to+the+central+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Genet%22%5BJournal%5D)">Methods for gene transfer to the central nervous system.</a> Adv Genet. 87, 125-197 (2014).</li>
<li>Lebbink, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+combinational+CRISPR%2FCas9+gene-editing+approach+can+halt+HIV+replication+and+prevent+viral+escape%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">A combinational CRISPR/Cas9 gene-editing approach can halt HIV replication and prevent viral escape.</a> Sci Rep. 7, 41968(2017).</li>
<li>Xu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CRISPR%2FCas9-Mediated+CCR5+Ablation+in+Human+Hematopoietic+Stem%2FProgenitor+Cells+Confers+HIV-1+Resistance+In+Vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">CRISPR/Cas9-Mediated CCR5 Ablation in Human Hematopoietic Stem/Progenitor Cells Confers HIV-1 Resistance In Vivo.</a> Mol Ther. , (2017).</li>
<li>Yiu, G., Tieu, E., Nguyen, A. T., Wong, B., Smit-McBride, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genomic+Disruption+of+VEGF-A+Expression+in+Human+Retinal+Pigment+Epithelial+Cells+Using+CRISPR-Cas9+Endonuclease%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Genomic Disruption of VEGF-A Expression in Human Retinal Pigment Epithelial Cells Using CRISPR-Cas9 Endonuclease.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 57 (13), 5490-5497 (2016).</li>
<li>Kabadi, A. M., Ousterout, D. G., Hilton, I. B., Gersbach, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiplex+CRISPR%2FCas9-based+genome+engineering+from+a+single+lentiviral+vector%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Multiplex CRISPR/Cas9-based genome engineering from a single lentiviral vector.</a> Nucleic Acids Res. 42 (19), e147(2014).</li>
<li>Fu, Y., Sander, J. D., Reyon, D., Cascio, V. M., Joung, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+CRISPR-Cas+nuclease+specificity+using+truncated+guide+RNAs%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Improving CRISPR-Cas nuclease specificity using truncated guide RNAs.</a> Nat Biotechnol. 32 (3), 279-284 (2014).</li>
<li>Hsu, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+targeting+specificity+of+RNA-guided+Cas9+nucleases%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">DNA targeting specificity of RNA-guided Cas9 nucleases.</a> Nat Biotechnol. 31 (9), 827-832 (2013).</li>
<li>Kim, S., Kim, D., Cho, S. W., Kim, J., Kim, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+efficient+RNA-guided+genome+editing+in+human+cells+via+delivery+of+purified+Cas9+ribonucleoproteins%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Res%22%5BJournal%5D)">Highly efficient RNA-guided genome editing in human cells via delivery of purified Cas9 ribonucleoproteins.</a> Genome Res. 24 (6), 1012-1019 (2014).</li>
<li>Pattanayak, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+profiling+of+off-target+DNA+cleavage+reveals+RNA-programmed+Cas9+nuclease+specificity%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">High-throughput profiling of off-target DNA cleavage reveals RNA-programmed Cas9 nuclease specificity.</a> Nat Biotechnol. 31 (9), 839-843 (2013).</li>
<li>Shalem, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-scale+CRISPR-Cas9+knockout+screening+in+human+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Genome-scale CRISPR-Cas9 knockout screening in human cells.</a> Science. 343 (6166), 84-87 (2014).</li>
<li>Schaefer, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unexpected+mutations+after+CRISPR-Cas9+editing+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo.</a> Nat Methods. 14 (6), 547-548 (2017).</li>
<li>Choi, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lentivirus+pre-packed+with+Cas9+protein+for+safer+gene+editing%5BTitle%5D)+AND+%22Gene+Ther%22%5BJournal%5D)">Lentivirus pre-packed with Cas9 protein for safer gene editing.</a> Gene Ther. 23 (7), 627-633 (2016).</li>
<li>Platt, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CRISPR-Cas9+knockin+mice+for+genome+editing+and+cancer+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">CRISPR-Cas9 knockin mice for genome editing and cancer modeling.</a> Cell. 159 (2), 440-455 (2014).</li>
<li>Truong, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+intein-mediated+split-Cas9+system+for+gene+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Development of an intein-mediated split-Cas9 system for gene therapy.</a> Nucleic Acids Res. 43 (13), 6450-6458 (2015).</li>
<li>Nelson, C. E., Gersbach, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+Delivery+Vehicles+for+Genome+Editing%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Chem+Biomol+Eng%22%5BJournal%5D)">Engineering Delivery Vehicles for Genome Editing.</a> Annu Rev Chem Biomol Eng. 7, 637-662 (2016).</li>
<li>Jaalouk, D. E., Crosato, M., Brodt, P., Galipeau, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+histone+deacetylation+in+293GPG+packaging+cell+line+improves+the+production+of+self-inactivating+MLV-derived+retroviral+vectors%5BTitle%5D)+AND+%22Virol+J%22%5BJournal%5D)">Inhibition of histone deacetylation in 293GPG packaging cell line improves the production of self-inactivating MLV-derived retroviral vectors.</a> Virol J. 3, 27(2006).</li>
<li>Ellis, B. L., Potts, P. R., Porteus, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+higher+titer+lentivirus+with+caffeine%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Gene+Ther%22%5BJournal%5D)">Creating higher titer lentivirus with caffeine.</a> Hum Gene Ther. 22 (1), 93-100 (2011).</li>
<li>Hoban, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delivery+of+Genome+Editing+Reagents+to+Hematopoietic+Stem%2FProgenitor+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Stem+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Delivery of Genome Editing Reagents to Hematopoietic Stem/Progenitor Cells.</a> Curr Protoc Stem Cell Biol. 36, 1-10 (2016).</li>
<li>Bayer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+large+U3+deletion+causes+increased+in+vivo+expression+from+a+nonintegrating+lentiviral+vector%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">A large U3 deletion causes increased in vivo expression from a nonintegrating lentiviral vector.</a> Mol Ther. 16 (12), 1968-1976 (2008).</li>
<li>Kantor, B., Ma, H., Webster-Cyriaque, J., Monahan, P. E., Kafri, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epigenetic+activation+of+unintegrated+HIV-1+genomes+by+gut-associated+short+chain+fatty+acids+and+its+implications+for+HIV+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Epigenetic activation of unintegrated HIV-1 genomes by gut-associated short chain fatty acids and its implications for HIV infection.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (44), 18786-18791 (2009).</li>
<li>Ortinski, P. I., O'Donovan, B., Dong, X., Kantor, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrase-Deficient+Lentiviral+Vector+as+an+All-in-One+Platform+for+Highly+Efficient+CRISPR%2FCas9-Mediated+Gene+Editing%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther+Methods+Clin+Dev%22%5BJournal%5D)">Integrase-Deficient Lentiviral Vector as an All-in-One Platform for Highly Efficient CRISPR/Cas9-Mediated Gene Editing.</a> Mol Ther Methods Clin Dev. 5, 153-164 (2017).</li>
<li>Kantor, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Notable+reduction+in+illegitimate+integration+mediated+by+a+PPT-deleted%2C+nonintegrating+lentiviral+vector%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Notable reduction in illegitimate integration mediated by a PPT-deleted, nonintegrating lentiviral vector.</a> Mol Ther. 19 (3), 547-556 (2011).</li>
<li>Berkhout, B., Verhoef, K., van Wamel, J. L., Back, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+instability+of+live%2C+attenuated+human+immunodeficiency+virus+type+1+vaccine+strains%5BTitle%5D)+AND+%22J+Virol%22%5BJournal%5D)">Genetic instability of live, attenuated human immunodeficiency virus type 1 vaccine strains.</a> J Virol. 73 (2), 1138-1145 (1999).</li>
<li>Gomez-Gonzalo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hepatitis+B+virus+X+protein+induces+HIV-1+replication+and+transcription+in+synergy+with+T-cell+activation+signals%3A+functional+roles+of+NF-kappaB%2FNF-AT+and+SP1-binding+sites+in+the+HIV-1+long+terminal+repeat+promoter%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">The hepatitis B virus X protein induces HIV-1 replication and transcription in synergy with T-cell activation signals: functional roles of NF-kappaB/NF-AT and SP1-binding sites in the HIV-1 long terminal repeat promoter.</a> J Biol Chem. 276 (38), 35435-35443 (2001).</li>
<li>Kim, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artificial+zinc+finger+fusions+targeting+Sp1-binding+sites+and+the+trans-activator-responsive+element+potently+repress+transcription+and+replication+of+HIV-1%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Artificial zinc finger fusions targeting Sp1-binding sites and the trans-activator-responsive element potently repress transcription and replication of HIV-1.</a> J Biol Chem. 280 (22), 21545-21552 (2005).</li>
<li>Ortinski, P. I., Lu, C., Takagaki, K., Fu, Z., Vicini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+of+distinct+alpha+subunits+of+GABAA+receptor+regulates+inhibitory+synaptic+strength%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Expression of distinct alpha subunits of GABAA receptor regulates inhibitory synaptic strength.</a> J Neurophysiol. 92 (3), 1718-1727 (2004).</li>
<li>Van Lint, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcription+factor+binding+sites+downstream+of+the+human+immunodeficiency+virus+type+1+transcription+start+site+are+important+for+virus+infectivity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Virol%22%5BJournal%5D)">Transcription factor binding sites downstream of the human immunodeficiency virus type 1 transcription start site are important for virus infectivity.</a> J Virol. 71 (8), 6113-6127 (1997).</li>
<li>Van Lint, C., Ghysdael, J., Paras, P., Burny, A., Verdin, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+transcriptional+regulatory+element+is+associated+with+a+nuclease-hypersensitive+site+in+the+pol+gene+of+human+immunodeficiency+virus+type+1%5BTitle%5D)+AND+%22J+Virol%22%5BJournal%5D)">A transcriptional regulatory element is associated with a nuclease-hypersensitive site in the pol gene of human immunodeficiency virus type 1.</a> J Virol. 68 (4), 2632-2648 (1994).</li>
<li>Xu, W., Russ, J. L., Eiden, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+residual+promoter+activity+in+gamma-retroviral+self-inactivating+%28SIN%29+vectors%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Evaluation of residual promoter activity in gamma-retroviral self-inactivating (SIN) vectors.</a> Mol Ther. 20 (1), 84-90 (2012).</li>
<li>Testing for Replication Competent Retrovirus (RCR)/Lentivirus (RCL) in Retroviral and Lentiviral Vector Based Gene Therapy Products - Revisiting Current FDA Recommendations. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://sites.duke.edu/dvvc/files/2016/05/FDA-recommendation-for-RCR-testing.pdf">https://sites.duke.edu/dvvc/files/2016/05/FDA-recommendation-for-RCR-testing.pdf</a> (2017).</li>
<li>CDC. Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.cdc.gov/biosafety/publications/bmbl5/bmbl.pdf">https://www.cdc.gov/biosafety/publications/bmbl5/bmbl.pdf</a> (2017).</li>
<li>Dull, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+third-generation+lentivirus+vector+with+a+conditional+packaging+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Virol%22%5BJournal%5D)">A third-generation lentivirus vector with a conditional packaging system.</a> J Virol. 72 (11), 8463-8471 (1998).</li>
<li>Liu, X. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Editing+DNA+Methylation+in+the+Mammalian+Genome%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Editing DNA Methylation in the Mammalian Genome.</a> Cell. 167 (1), 233-247 (2016).</li>
<li>Ran, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+genome+editing+using+Staphylococcus+aureus+Cas9%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">In vivo genome editing using Staphylococcus aureus Cas9.</a> Nature. 520 (7546), 186-191 (2015).</li>
<li>Zetsche, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cpf1+is+a+single+RNA-guided+endonuclease+of+a+class+2+CRISPR-Cas+system%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Cpf1 is a single RNA-guided endonuclease of a class 2 CRISPR-Cas system.</a> Cell. 163 (3), 759-771 (2015).</li>
</ol>

USC-499-P de brevet (1175) a été déposée par la University of South Carolina, en ce qui concerne les travaux décrits dans ce manuscrit.

IDLVs ont commencé à émerger en tant que véhicule de choix pour l’in vivo gene-édition, en particulier dans le contexte des maladies génétiques, due en grande partie au faible risque de mutagenèse associée à ces vecteurs par rapport à l’intégration de plateformes de livraison22 , 28. dans le manuscrit actuel, nous avons cherché à détailler le protocole lié à la production de l’all-in-one jusque-CRISPR/Cas9 système amélioré qui a été récemment mis au poin...

Gène précis édition constitue la pierre angulaire des grandes avancées biomédicales qui impliquent le développement de nouvelles stratégies pour lutter contre les maladies génétiques. À l’avant-garde des technologies de modification génétique est la méthode en s’appuyant sur l’utilisation de la clustered regularly -jenterspaced short palindromic repeats (CRISPR) / système de Cas9 qui a été initialement identifié dans le cadre de l’immunité contre l’invasion virale matériel génétique (révisé dans les références1,2) bactérienne. Un avantage majeur du système CRISPR/Cas9 autres gène-montage des outils, tels que les nucléases de doigt de zinc (ZFNs) et les nucléases d’effecteur comme activateur de transcription (TAPS) (révisés en référence3), est la relative simplicité de conception de plasmide et construction des composants de CRISPR — une caractéristique qui a alimenté l’expansion du gène-montage de quelques laboratoires spécialisés à une communauté de recherche beaucoup plus large. En outre, la simplicité de programmation CRISPR/Cas9 et sa capacité de reconnaissance de cible multiplexé ont alimenté plus sa popularité comme une technologie rentable et facile à utiliser. Parmi les diverses méthodes disponibles aux chercheurs de livrer ces composantes de l’édition de gène aux cellules, vecteurs viraux demeurent de loin le plus populaire et efficace système.
Vecteurs LENTIVIRAUX (LVs) sont apparus comme le véhicule de choix pour fournir les composants de CRISPR/Cas9 système in vivo pour diverses applications4,5,6,7. Les principales fonctionnalités font LVs un choix populaire pour ce processus, y compris leur capacité à infecter des cellules en division et non de division, faible immunogénicité tant minime toxicité cellulaire (revu en référence8). Ainsi, la thérapie génique induite par le LV a été employée dans le traitement de maladies infectieuses comme le VIH-1 et HSV-1, HBV, ainsi que dans la correction des défauts sous-jacents des maladies héréditaires humaines, telles que la fibrose kystique et la dégénérescence maculaire neo-vasculaire 4 , 5 , 7 , 9 , 10 , 11. par ailleurs, LVs ont été effectivement modifiées pour effectuer des retouches de gène multiplex locus génomiques distincts à l’aide d’un vecteur unique système12.
Cependant, la propriété inhérente de LVs à intégrer dans le génome hôte peut être mutagène et handicape souvent leur utilité comme vecteurs de transgène, notamment dans les milieux cliniques. En outre, depuis intégrée de façon stable LVs expriment leur transgènes durablement élevés, ce système est inadapté pour la livraison de gène-montage de composants tels que les CRISPR/Cas9 ; la surexpression de l’ARN Cas9-guide (gRNA) et des protéines semblables tels que ZFNs, sont associées à des niveaux élevés d’effets hors cible, incluent des mutations indésirables13,14,15,16 , 17 et peut potentiellement améliorer la cytotoxicité18. Par conséquent, pour atteindre précis édition de gène avec des effets minimes hors cible, il est impératif de concevoir des systèmes qui permettent l’expression transitoire du gène montage des composants.
Ces dernières années, une variété de plates-formes de diffusion ont été développés pour exprimer transitoirement CRISPR/Cas9 dans cellules16,19,20,21 (revu en référence22). Il s’agit de méthodes qui dépendent directement introduire Cas9 purifiée ainsi que le guide approprié ARN dans des cellules, qui s’est avéré plus efficace à l’édition de gène ciblé par rapport à médiation plasmidique transfection16. Des études ont démontré que la ribonucléoprotéine (RNP) complexes comprenant guident RNA/Cas9 particules sont rapidement remis après médiation de clivage de l’ADN à leurs cibles, ce qui suggère que l’expression à court terme de ces composants est suffisante pour atteindre gène robuste édition16. En théorie, sans intégration des plates-formes de vecteurs viraux tels que les vecteurs viraux adéno-associés (AAVs) peuvent fournir une alternative viable pour livrer les machines édition de gène aux cellules. Malheureusement, les capsides AAV possèdent significativement plus faible capacité de l’emballage que LVs (< 5 Ko), qui entrave gravement leur aptitude pour empaqueter le toolkit CRISPR multicomposants au sein d’un unique vecteur (revu en référence8). Il est à noter qu’ajout de composés qui inhibent les histones désacétylases (p. ex., le butyrate de sodium23) ou entraver le cycle cellulaire (p. ex., caféine24) ont été montré pour augmenter des titres des gènes. Malgré les progrès récents, les systèmes d’expression transitoire développés jusque sont encore entravés par plusieurs défauts, tels que l’efficacité de la production plus faible, conduisant à des titres viraux réduits et efficacité faible transduction des vicitimes du virus ces approches25.
Vecteurs LENTIVIRAUX intégrase déficient (IDLVs) représentent une avancée majeure dans le développement de véhicules de livraison-gène, car ils combinent la capacité de l’emballage de LVs avec l’avantage supplémentaire d’entretien épisomiques AAV-comme dans les cellules. Ces fonctionnalités permettent IDLVs de contourner en grande partie les principaux enjeux rattachés à l’intégration des vecteurs, surexpression continue vis-àvis des éléments potentiellement génotoxiques et mutagénicité induite par l’intégration. Il a été précédemment démontré que IDLVs peuvent être modifiées avec succès pour améliorer l’expression de gène épisomiques26,27. En ce qui concerne la livraison de médiation jusque CRISPR/Cas9, titres de production faible et plus faible expression des génomes épisomes-la charge par rapport aux systèmes des gènes intégrase-proficient limite leur utilité comme outils de bona fide pour la livraison du génome-montage constructions transgéniques. Nous avons récemment démontré que transgene expression tant des titres viraux associés à production jusque sont considérablement renforcés par l’inclusion de sites pour le facteur de transcription Sp1 dans l’expression virale cassette28de liaison. Les IDLVs mis à jour le fermement appuyé gènes CRISPR édition aussi bien in vitro (dans les cellules HEK-293 t) et in vivo (dans les neurones du cerveau post-mitotiques), tout en induisant des mutations hors cible minimales par rapport à la médiation ICLV correspondant 28de systèmes. Dans l’ensemble, nous avons développé un roman, compact, tout-en-un toolkit CRISPR exploite une plateforme jusqu’et décrit les divers avantages d’utiliser un tel véhicule de livraison pour l’édition de gène amélioré.
Ici, le protocole de production du système jusque-CRISPR/Cas9 est décrit, y compris les différentes étapes impliquées dans l’Assemblée, purification, concentration et titrage de IDLVs, ainsi que des stratégies pour valider l’efficacité de gène-édition de ces vecteurs. Ce protocole est facilement évolutif pour répondre aux besoins des différents enquêteurs et est conçu pour générer avec succès les vecteurs LV avec des titres dans l’ordre de 1 x 1010 unités (TU) de transduction / mL. Les vecteurs des vicitimes du présent protocole peuvent être utilisés pour infecter efficacement plusieurs types de cellules différentes, y compris de difficile-à-transduce les cellules souches embryonnaires, les cellules hématopoïétiques (les cellules T et les macrophages) et mis en culture et en vivo- neurones injectés. En outre, le protocole est également bien adapté pour la production de vecteurs LENTIVIRAUX intégrase-compétente en quantités similaires.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56915/56915fig1.jpg"> Figure 1 : emballage jusque. (a) schéma du type sauvage intégrase protéine (b) le plasmide modifié a été dérivé de psPAX2 (voir méthodologie, construction plasmidique pour plus de détails). Image de gel d’agarose représentant des clones sélectionnés pour les clones de l’intégrase muté. Des échantillons d’ADN préparés à l’aide d’un mini-kit isolement ADN plasmidique standard ont été analysés par digestion avec EcoRV et SphI. Le clone correctement digérés (numéro 5, boîte rouge en pointillés) a été davantage vérifié par séquençage direct (Sanger) pour la substitution de D64E en INT. La cassette de l’intégrase déficients en emballage s’appelait pBK43. (c) schéma du protocole de transfection transitoire utilisées pour générer des vecteurs jusque-CRISPR/Cas9, montrant des cellules 293 t transfectées avec VSV-G, emballage et cassettes transgène (Sp1-CRISPR/Cas9 tout-en-un plasmide). Les particules virales qui bourgeonnent en dehors de la membrane cellulaire contiennent l’ARN pleine longueur du vecteur (exprimé de la cassette du transgène). La deuxième génération du système d’emballage jusqu’a été utilisée, qui comprend les protéines régulatrices Tat et expression Rev Rev. est complétée d’une cassette séparée (RSV-REV-plasmide). ABBREV: virus de répéter, VSV-G, la stomatite vésiculeuse LTR-Long-terminal G-protéine, promoteur du CMVp-cytomégalovirus ; Promoteur de sarcome de Rous de virus (VRS) ; RRE-(élément de réponse de Rev). Autres éléments régulateurs sur la cassette d’expression comprennent des sites de liaison du Sp1, élément Rev Response (RRE), Woodchuck Hepatitis Virus post-transcriptionnel réglementation élément (WPRE), un promoteur de 1α facteur core-élongation (EFS-NC), l’emballage de vecteur élément ψ (lb/po2), promoteur de cytomégalovirus (hCMV) humain et humain promoteur U6. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56915/56915fig1large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>

<table><tbody><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Optima XPN-80 Ultracentrifugeuse</td><td>Beckman Coulter</td><td>A99839</td><td></td></tr><tr><td>Allegra 25R centrifugeuse</td><td>de table Beckman Coulter</td><td>369434</td><td></td></tr><tr><td>xMark Lecteur de plaques d’absorption</td><td>Bio-Rad</td><td>1681150</td><td></td></tr><tr><td>BD FACS</td><td>Becton Dickinson</td><td>338960</td><td></td></tr><tr><td>Microscope à fluorescence inversée</td><td>Leica</td><td>DM IRB2</td><td></td></tr><tr><td>0.45-&mu ; Unité de filtration m, 500mL</td><td>Corning</td><td>430773</td><td></td></tr><tr><td>Tubes d’ultracentrifugation à fond conique</td><td>Seton Scientific</td><td>5067</td><td></td></tr><tr><td>Adaptateurs de tubes coniques</td><td>Seton Scientific</td><td>PN 4230</td><td></td></tr><tr><td>SW32Ti rotor à godets oscillants</td><td>Beckman Coulter</td><td>369650</td><td></td></tr><tr><td>15 mL Tubes à centrifuger coniques</td><td>Corning</td><td>430791</td><td></td></tr><tr><td>50mL coniques tubes à centrifuger</td><td>Corning</td><td>430291</td><td></td></tr><tr><td>Plaques à 96 puits à haute liaison</td><td>Corning</td><td>3366</td><td></td></tr><tr><td>Boîtes de culture cellulaire traitées TC 150 mm avec grille de 20 mm</td> Boîte de culture <td>Corning</td><td>353025</td><td></td></tr><tr><td>100mm Boîte de culture traitée TC</td><td>Corning</td><td>430167</td><td></td></tr><tr><td>0.22 &mu ; Unité de filtration M, 1L</td><td>Corning</td><td>430513</td><td></td></tr><tr><td>QIAprep Spin Miniprep Kit (50)</td><td>Qiagen</td><td>27104</td><td></td></tr><tr><td>Pipettes de culture tissulaire, 5 mL</td><td>Corning</td><td>4487</td><td></td></tr><tr><td>Pipettes de culture tissulaire, 10 mL</td><td>Corning</td><td>4488</td><td></td></tr><tr><td>Pipettes de culture tissulaire, 25 mL</td><td>Corning</td><td>4489</td><td></td></tr><tr><td>Hémacytomètre avec lamelles</td><td>Cole-Parmer</td><td>UX-79001-00</td><td></td></tr><tr><td><Nom>fort</strong</td><td>>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Réactifs de culture cellulaire</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cellules de rein embryonnaire humain 293T (HEK 293T) Cellules</td><td></td><td></td> ATCC CRL-3216 <td></td></tr><tr><td>293FT</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>R70007</td><td></td></tr><tr><td>DMEM, média à haute teneur en glucose</td><td>Gibco</td><td>11965</td><td></td></tr><tr><td>Sérum de veau cosmique</td><td>Hyclone</td><td>SH30087.04</td><td></td></tr><tr><td>Solution antibiotique-antimycosique, 100X</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A5955-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Pyruvate de sodium</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S8636-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Acide aminé non essentiel (NEAA)</td><td>Hyclone</td><td>SH30087.04</td><td></td></tr><tr><td>Média RPMI 1640</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>11875-085</td><td></td></tr><tr><td>GlutaMAX</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>35050061</td><td></td></tr><tr><td>Trypsine-EDTA 0,05 %</td><td>Gibco</td><td>25300054</td><td></td></tr><tr><td>BES (N, N-bis (2-hydroxyéthyl)-2-amino-éthanesulfonique)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>B9879 - BES</td><td></td></tr><tr><td>Gélatine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G1800-100G</td><td></td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>p24 Réactifs ELISA</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Monoclonal anti-p24 programme</td> de <td>recherche et de référence sur les anticorps NIH AIDS</td><td>3537</td><td></td></tr><tr><td>Normes VIH-1</td><td>Programme de réactifs de référence et de recherche sur le sida du NIH</td><td>SP968F</td><td></td></tr><tr><td>Anticorps anti-p24</td> Programme de <td>réactifs de référence et de recherche sur le sida du NIH</td><td>SP451T</td><td></td></tr><tr><td>Chèvre anti-lapin peroxydase de raifort IgG</td><td>Sigma Aldrich</td><td>12-348</td><td>Concentration de travail 1:1500</td></tr><tr><td>Sérum de souris normale, stérile, 500mL</td><td>Equitech-Bio</td><td>SM30-0500</td><td></td></tr><tr><td>Sérum de chèvre, stérile, 10mL</td><td>Sigma</td><td>G9023</td><td>Concentration de travail 1:1000</td></tr><tr><td>Substrat de peroxydase TMB</td><td>KPL</td><td>5120-0076</td><td>Concentration de travail 1:10,000</td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Commentaires</td></tr><tr><td>Plasmides</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>psPAX2</td><td>Addgene</td><td>12260</td><td></td></tr><tr><td>pMD2.G</td><td>Addgene</td><td>12259</td><td></td></tr><tr><td>pRSV-Rev</td><td>Addgene</td><td>12253</td><td></td></tr><tr><td>lentiCRISPR v2</td><td>Addgene</td><td>52961</td><td></td></tr><tr><td>Name</td><td>Company </td><td>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Restriction enzymes</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>BsrGI</td><td>New England Biolabs</td><td>R0575S</td><td></td></tr><tr><td>BsmBI</td><td>New England Biolabs</td><td>R0580S</td><td></td></tr><tr><td>EcoRV</td><td>New England Biolabs</td><td>R0195S</td><td></td></tr><tr><td>KpnI</td><td>New England Biolabs</td><td>R0142S</td><td></td></tr><tr><td>PacI</td><td>Nouvelle-Angleterre Biolabs</td><td>R0547S</td><td></td></tr><tr><td>SphI</td><td>Nouvelle-Angleterre Biolabs</td><td>R0182S</td><td></td></tr></tbody></table>

un protocole pour la production de vecteurs lentiviraux intégrase déficient pour crispr/cas9-mediated gene knockout dans les cellules en division

A Protocol for the Production of Integrase-deficient Lentiviral Vectors for CRISPR/Cas9-mediated Gene Knockout in Dividing Cells

Vecteurs LENTIVIRAUX sont un choix idéal pour la prestation des modules d’édition de gène aux cellules en raison de leur capacité pour stablement transduction une vaste gamme de cellules et de médiation de hauts niveaux d’expression de gène. Cependant, leur capacité à s’intégrer dans le génome de la cellule hôte augmente le risque de mutagénicité insertional soulève des questions de sécurité et limite leur utilisation en milieu clinique. En outre, l’expression persistante de gène-montage de composants livrés par ces hausses de vecteurs LENTIVIRAUX capables d’intégration (ICLVs) la probabilité de ciblage de gènes ubiquistes. Comme alternative, une nouvelle génération de vecteurs LENTIVIRAUX intégrase déficient (IDLVs) a été développée qui aborde un grand nombre de ces préoccupations. Le protocole de production d’une plateforme jusque nouvel et améliorée pour les gènes CRISPR montage et liste les étapes de la purification et de concentration de ces vecteurs est décrite ici transduction et leurs efficacité édition de gène à l’aide de HEK-293 t cellules a été démontrée. Ce protocole est facilement évolutif et peut être utilisé pour générer des IDLVs de titre élevé qui sont capables de faire des cellules in vitro et in vivo. En outre, le présent protocole peut être facilement adapté pour la production de ICLVs.

Validation de l’élimination directe-efficacité des vecteurs jusque-CRISPR/Cas9 Nous avons utilisé les cellules 293 t exprimant GFP comme modèle pour valider l’efficacité de la débouchure de gène CRISPR/Cas9-médiée. GFP + cellules ont été générés par transduction des cellules HEK-293 t avec pLenti-GFP (vBK201a) à un MOI de 0,5 (Figure 3 b, panneau « no-virus »). La cassette de sgRNA-à-GFP/Cas9 tout-en-un vecteur a été emballée en particules...

Nous décrivons la stratégie de production de vecteurs LENTIVIRAUX intégrase déficient (IDLVs) comme des véhicules de livraison CRISPR/Cas9 aux cellules. Avec une capacité de médiation rapide et robuste de gène d’édition dans les cellules, IDLVs présentent une plus sûre et plateforme vector tout aussi efficaces pour la livraison de gène par rapport aux vecteurs capables d’intégrase.

Un protocole pour la Production de vecteurs LENTIVIRAUX intégrase déficient pour CRISPR/Cas9-mediated Gene Knockout dans les cellules en Division

Lentiviral vectors are an ideal choice for delivering gene-editing components to cells due to their capacity for stably transducing a broad range of cells ...

L'objectif général de ce protocole est de décrire la production et les applications potentielles de vecteurs lentiviraux dépourvus d'intégrase, optimisés et capables de transférer des transgènes CRISPR/Cas9 à des cellules in vivo et in vitro pour une édition génique rapide et efficace. CRISPR/Cas constitue une plateforme hautement efficace pour l'édition et la manipulation des gènes. Voici un aperçu du protocole relatif à la production de vecteurs lentiviraux dépourvus d'intégrase, optimisés et fortement concentrés, destinés à une livraison efficace d'outils d'édition génique CRISPR/Cas.La technique s'est révélée très efficace dans les cellules cultivées et les neurones post-mitotiques. Ensemencez les cellules HEK-293T un jour avant la transfection afin que la confluence atteigne entre 70 et 80 % le lendemain. Avant la transfection, aspirez le milieu ancien des plaques de culture et ajoutez du milieu fraîchement préparé dépourvu de sérum.Dans un tube conique de 15 millilitres, ajouter les quatre plasmides afin de préparer un mélange de plasmides pour la transfection d'une boîte de 15 centimètres. Ensuite, ajouter 312,5 microlitres de chlorure de calcium à une concentration de un mo

a-protocol-for-production-integrase-deficient-lentiviral-vectors-for

Research

Recherche

JoVE Journal

Genetics

Génétique

Source: Vijayraghavan, S., Kantor, B. A Protocol for the Production of Integrase-deficient Lentiviral Vectors for CRISPR/Cas9-mediated Gene Knockout in Dividing Cells. J. Vis. Exp. (2017).This video demonstrates the procedure for generating recombinant viral particles by transfecting embryonic kidney cells with plasmids encoding viral proteins and a gene of interest.

Generation of Recombinant Viral Particles Using Embryonic Kidney Cells

Le système / cas9 CRISPR offre la possibilité de faire éditer génome ciblé accessible et abordable pour la communauté scientifique. Ce protocole vise à démontrer comment créer des virus qui Knockout un gène d'intérêt en utilisant le système / cas9 CRISPR, puis les injecter stéréotaxique dans le cerveau de souris adulte.

Design et emballage, et de livraison de titre élevé CRISPR Retro et lentivirus via stéréotaxique Injection

Le cluster régulièrement entrecoupées de protéine de courtes répétitions/CRISPR palindromique associé 9 (CRISPR/Cas9) système fournit un outil prometteur pour le génie génétique et ouvre la possibilité d’une intégration ciblée des transgènes. Nous décrivons une fin médiée par homologie rejoindre (HMEJ)-basé de stratégie pour ADN efficace visant l’intégration en vivo et ciblé des thérapies géniques en utilisant CRISPR/Cas9.

CRISPR/Cas9-médiation ciblée Integration In Vivo en utilisant une stratégie de base rejoindre fin médiée par homologie

La cible ADN épigénome édition représente une approche thérapeutique efficace. Ce protocole décrit la production, purification et concentration des vecteurs lentiviraux all-in-one, hébergeant le transgène CRISPR-dCas9-DNMT3A pour applications d’édition épigénome dans les cellules souches humaines pluripotentes induites (hiPSC)-dérivé de neurones.

Vecteur lentiviral plate-forme pour la livraison efficace des outils d’édition épigénome dans l’homme induit des modèles de maladies dérivées de cellules souches pluripotentes

Les protocoles décrits pour l'édition génomique très efficace des cellules hématopoïétiques et progénitrices hématopoïétiques (HSPC) par le système CRISPR/Cas9 pour développer rapidement des systèmes de modèle de souris avec des modifications génétiques hématopoïétiques spécifiques au système.

Modification du génome de Lentiviral CRISPR/Cas9-Mediated pour l'étude des cellules hématopoïétiques dans les modèles de maladie

Nous décrivons ici un outil d’édition du génome basé sur la stabilisation temporelle et conditionnelle de la protéine 9 (Cas9) associée à la répétition palindromique courte (CRISPR-) groupée régulièrement espacée sous la petite molécule Shield-1. La méthode peut être utilisée pour des cellules cultivées et des modèles animaux.

Une nouvelle boîte à outils pour évaluer les fonctions des gènes à l’aide de la stabilisation cas9 conditionnelle

Le protocole décrit comment générer des myoblastes knock-out à l’aide de CRISPR/Cas9, de la conception des ARN guides au clonage cellulaire et à la caractérisation des clones knock-out.

Développement de lignées cellulaires musculaires Knock-Out à l’aide de l’édition de gènes CRISPR/Cas9 médiée par le lentivirus

À mesure que les protocoles liés à CRISPR deviennent de plus en plus utiles et accessibles, des complications et des obstacles peuvent encore survenir dans des conditions expérimentales spécifiques. Ce protocole décrit la création d’une lignée cellulaire humaine knock-out sérine/thréonine-protéine kinase 1 (RIPK1/RIP1) à l’aide de CRISPR/Cas9 et met en évidence les défis potentiels rencontrés au cours de ce processus.

Génération d’une lignée cellulaire RIP1 knockout U937 à l’aide du système CRISPR-Cas9

La méthode présentée décrit la génération d’un gène knock-out médié par CRISPR dans la lignée H9 de cellules souches embryonnaires humaines (hESC), qui exprime de manière stable des sgRNA ciblant le gène L2HGDH à l’aide d’un système de distribution de gènes à médiation lentivirale très efficace.

Délétion de gène médiée par CRISPR-Cas9 dans des cellules souches pluripotentes humaines cultivées dans des conditions sans nourrisseur

La technique de génotypage décrit ici, qui couple de réaction en chaîne par polymérase fluorescente (PCR) à une électrophorèse sur gel capillaire, permet de génotypage à haut débit des clones knock-out à médiation par nuclease. Il évite les limitations rencontrées par d'autres techniques de génotypage et est plus rentable que les méthodes de séquençage.

L&#39;utilisation d&#39;un PCR-capillaire fluorescent Gel Electrophoresis Technique pour Génotype CRISPR / cas9 médiation Knockout Mutants dans un format à haut débit

Découvrez la production de vecteurs lentiviraux intégrase déficients pour l'édition génique CRISPR/Cas9 dans les cellules en division. Cette méthode optimise la livraison d'outils d'édition génique avec une sécurité accrue.

Un protocole pour la Production de vecteurs LENTIVIRAUX intégrase déficient pour CRISPR/Cas9-mediated Gene Knockout dans les cellules en Division (Vidéo) | JoVE Journal

Un protocole pour la Production de vecteurs LENTIVIRAUX intégrase déficient pour CRISPR/Cas9-mediated Gene Knockout dans les cellules en Division

Explorer plus de vidéos