Voor deze embryonale stamcel (ESC) differentiatie protocollen resulteren in heterogene celpopulaties, met name wat betreft de afleiding van specifieke neuronale fenotypen. Ofschoon kweken bevatten de gewenste cellulaire fenotype, andere neuronale en niet-neuronale en niet-gedifferentieerde celtypen zijn vaak aanwezig 1. Deze eigenschappen beperken de toepassing van ESC afgeleid cel bronnen voor gebruik in celvervangingstherapie en in vitro ziektemodel.
Genetische reporter cellijnen bieden een middel te visualiseren, te volgen en te isoleren cellen van belang, op voorwaarde dat de expressie van het eiwit (RP) reproduceert endogene expressie. Het gebruik van promoters onmiddellijk stroomopwaarts van een gen coderend gebied kan worden gebruikt om ruwe genetische reporters ontlenen maar dergelijke constructen missen de juiste regulerende elementen dat endogene genexpressie. Daarentegen homologe recombinatie biedtmogelijkheid om high-fidelity uitdrukking van de RP te garanderen. In het verleden, richtende vectoren ontworpen voor homologe recombinatie op specifieke loci plaats zijn gebruikt om RP in muizen SER (mESCs) te zoeken via elektroporatie als middel DNA levering 1,2. De generatie van de reporter cellijnen via conventionele homologe recombinatie is echter zeer inefficiënt voor menselijke SER (hESC 's), en dus alleen onderbouwd in een handvol gevallen (beoordeeld in 3). Door een gemanipuleerde chimere eiwit dat een fusie van een Fok I nuclease met plaatsspecifieke zinkvinger motieven, gezamenlijk bekend als zinkvinger nucleasen (ZFNs), DNA dubbelstrengs breuken op vooraf bepaalde genomische loci worden geïntroduceerd. Wanneer een DNA vector met homologie aan beide zijden van de DNA dubbele streng breuk wordt toegevoegd, kan de genomische locatie worden gerepareerd door homologe recombinatie, waardoor de opname van de DNA-sequentie donor. Deze techniek is nuttig gebleken fof genomische bewerken in zowel humane primaire cellen 4,5 en hESCs 6,7. Meer recent werk is gebruikt transcriptie activator-achtige effector nucleases (Talens), transcriptiefactoren gebruikt door plantenpathogenen 8, om te helpen bij het ontwerp van de site-specifieke nucleasen 9.
In het volgende protocol tonen we de vorming van een hESC reporter cellijn door elektroporatie van een EGFP die homoloog targeting vector 6 met ZFNs voor de menselijke hypofyse homeobox 3 (PITX3) locus. Na antibiotische selectie voor 2-3 weken, kan hESCs met correct geïntegreerde DNA handmatig worden geplukt, uitgebreid en gescreend in eerste instantie via PCR, en vervolgens gevalideerd door Southern blotting.