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유전체 변형 스크리닝: 초파리에서 CRISPR 생성 돌연변이를 식별하는 방법

April 30th, 2023

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Abstract

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출처: Du, L., et al. 게놈 편집에 의해 초파리에서 조직 특이적 이진 전사 시스템을 생성하기 위한 효율적인 전략. J. Vis. 특급 (2018).

이 동영상은 CRISPR-Cas9을 사용하여 게놈이 변형된 형질전환 초파리 파리를 식별하는 스크리닝 방법을 설명합니다. CRISPR-Cas9은 과학자들이 유기체의 게놈을 조작하는 방식에 혁명을 일으킨 강력한 게놈 편집 도구입니다. 예제 프로토콜에서는 CRISPR 생성 돌연변이를 식별하는 방법을 확인할 수 있으며, 여기서 transactivation sequence의 삽입은 branchless(bnl) 유전자의 첫 번째 엑손을 대체하여 bnl 유전자 특이적 드라이버 라인인 bnl-LexA를 생성합니다.

Protocol

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이 프로토콜은 Du et al., An Efficient Strategy for Generating Tissue-specific Binary Transcription Systems in Drosophila by Genome Editing, J. Vis. Exp. (2018)에서 발췌한 것입니다.

1. 비행 유전학 및 스크리닝 (그림 1 및 그림 2)

  1. 주입된 배아가 성체로 발달하면 각 G0 파리를 교차하여 밸런서 파리로 이동합니다. 표적 대립유전자를 포함하는 염색체에 적합한 밸런서를 선택합니다.
  2. CO2 패드에서 각 G0 교배의 F1 자손을 마취하고 실체 현미경으로 10-20 마리의 수컷을 무작위로 선택합니다. 그림 2.
  3. F2 유충이 부화하면 각 교배에서 단일 F1 아버지를 선택하고 단일 파리 게놈 DNA 준비 프로토콜을 사용하여 gDNA를 추출합니다.
    1. gDNA 추출 완충액 준비: 10mM Tris-Cl pH 8.2, 1mM EDTA, 25mM NaCl, 실온에서 보관. 20mg/mL Proteinase K 원액을 준비하여 냉동실에 보관합니다.
    2. 각 플라이를 1.5mL 마이크로 원심분리 튜브에 넣고 튜브에 라벨을 붙입니다. -80°C 냉동고에 하룻밤 동안 보관하십시오.
    3. 200μg/mL의 최종 농도의 Proteinase K.
      를 함유하는 gDNA 추출 완충액의 새로운 작업 부피를 준비합니다. 참고: 이 단계에서는 이전 버퍼를 사용하지 마십시오.
    4. 액체를 분주하지 않고 50μL의 찌그러짐 버퍼가 들어 있는 피펫 팁으로 각 플라이를 10-15초 동안 찌그러뜨립니다. 남은 완충액을 튜브에 분배하고 잘 섞습니다. 37 ° C에서 20-30 분 동안 배양하십시오.
    5. 튜브를 95°C 가열 블록에 1-2분 동안 넣어 Proteinase K를 비활성화합니다.
    6. 10,000 x g에서 5분 동안 스핀다운합니다. 추가 PCR 분석을 위해 제제를 4°C에서 보관하십시오.
  4. 동일한 방법을 사용하여 음성 대조군 역할을 하는 nos-Cas9 플라이에서 gDNA를 준비합니다. 각 F1 남성의 gDNA를 템플릿으로 사용하여 올바른 "끝남" HDR(그림 1, 그림 3)을 식별하기 위해 3단계 PCR 기반 스크리닝을 수행합니다. 다음 PCR 반응 시스템에서 DNA 전처리 1 μL를 사용하십시오: 염료를 사용한 2x PCR 마스터 믹스 10 μL, 각 프라이머(10 μM) 1 μL, DNA 템플릿 1 μL 및 ddH2O 7 μL.
  5. 그림 3A, 삽입 보충의 존재를 검사하기 위하여 뇌관 fwd1 및 rev1을 사용하여 PCR를 실행하고; 3' 지구에서 삽입 또는 보충을 확인하기 위하여 fwd2와 rev2 뇌관을 사용하여 PCR를 실행하고; "끝에서" HDR을 검사하기 위하여 뇌관 M13F 및 rev3를 사용하여 PCR을 실행한다(표 1C).
  6. 확인된 엔드아웃 HDR로 플라이 라인을 유지하고 F2 세대의 균형 잡힌 스톡을 구축합니다. 밸런서로 이탈하면 다른 염색체에서 의도하지 않은 돌연변이를 제거하기 위해 다시 날아갑니다.

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Results

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figure-results-1
그림 1: 이진 전사 시스템을 생성하기 위한 CRISPR/Cas9 매개 게놈 편집을 위한 워크플로우 개요. 각 단계에 필요한 대략적인 시간이 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-2
그림 2: 게놈 편집 플라이 라인을 확립하기 위한 CRISPR 스크리닝 및 유전자 교차 계획의 그림. 유전자 교배에서 R은 3번째 염색체에 있는 편...

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
트리스 - HCl시그마 알드리치T3253분자생물학
에디타시그마 알드리치1161회분자생물학
염화나트륨시그마 알드리치S7653분자생물학
초순수 DNase/RNase-Free 정제수써모피셔 사이언티픽10977-023분자생물학
뇌관IDT-DNA피린지
프로테라제 K써모피셔 사이언티픽25530049분자생물학
2x PCR PreMix, 염료 포함(빨간색)시들랩MB067-EQ2R분자생물학
MKRS/TB6BKornberg 연구소플라이 라인
CO2 스테이션제네시 사이언티픽59-122WCU플라이 푸싱
실체 현미경올림푸스SZ-61플라이 푸싱
마이크로튜브 균질화 유봉피셔-사이언티픽TEL:03-421-217게놈 DNA 분리

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CRISPR Cas9Drosophila ScreeningGenomic ModificationPCR ScreeningDNA ExtractionBalancer StocksF1 CrossF2 LarvaeProteinase KHDR Verification

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