$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Skonstruowaliśmy plazmidy docelowe zgodne z zestawem Golden GateTALEN opublikowanym przez Cermak et al.13, które umożliwiają ekspresję TALEN-ów w komórkach ssaków, a także syntezę mRNA in vitro z promotora faga T7 (ryc. 1C). Plazmidy te przenoszą heterodimeryczne domeny FokI (mutacje ELD lub KKR), które, jak wykazano, zmniejszają efekty off-target w stosunku do homodimerów FokI i zwiększają aktywność rozszczepienia w porównaniu z heterodimerami FokIpierwszej generacji 25,29. Reakcje składania Golden Gate #1 i #2 są zwykle bardzo wydajne, a każda biała kolonia, po przeanalizowaniu za pomocą PCR kolonii, pokazuje oczekiwany wzorzec dla określonej liczby klonowanych RVD (ryc. 1B i 1D).
Analiza żelowa mRNA syntetyzowanego in vitro (Rysunek 2) powinna ujawnić pojedyncze rozróżnialne pasmo z niewielkim lub żadnym rozmazem dla każdej analizowanej próbki. Powinno nastąpić wyraźne przesunięcie wielkości między próbkami L1/R1 i L2/R2, L3/R3, co wskazuje na udaną poliadenylację.
Zwierzęta założycielskie mogą być badane pod kątem zmutowanych alleli indukowanych przez NHEJ za pomocą genotypowania PCR, a następnie trawienia endonukleazy T7 (Rysunek 3) lub trawienia restrykcyjnego przy użyciu enzymu, który rozszczepia sekwencję typu dzikiego w obszarze dystansowym pary nukleaz (Rysunek 4). Test endonukleazy T7 ma zastosowanie do każdego rodzaju mutacji, niezależnie od specyficznej sekwencji genomowej w regionie dystansowym wstrzykniętej pary nukleaz; jednak wykrywa tylko niezgodności między niciami DNA w produktach heteroduplex PCR. Tak więc, w rzadkim przypadku, gdy założyciel jest nosicielem dwóch identycznie zmutowanych alleli, produkty PCR nie wykazywałyby żadnego wzorca trawienia T7. Takie rozróżnienie jest jednak zawsze możliwe, gdy określone miejsce restrykcyjne znajduje się w regionie dystansowym nukleazy, które zostanie wyeliminowane przez insercji/delecje wywołane przez NHEJ (ryc. 5). W tym przypadku niestrawione prążki wskazują na obecność mutacji, a brak jakichkolwiek strawionych produktów silnie sugeruje, że założyciel jest nosicielem mutacji w obu allelach docelowego genu (oznaczonych gwiazdkami na rycinie 4b).

Rysunek 1. Klonowanie RVD TALEN do heterodimerycznych wektorów pCAG-T7-Destination. A) Składanie tablic RVD w wektory pFUS. W tym miejscu pokazano przykład dla pary TALEN z pojedynczymi tablicami TALE składającymi się odpowiednio z 15 i 17 RVD (w przypadku tablic TALE dłuższych niż 21 RVD wymagane są trzy zestawy pFUS-RVD, których nie pokazano). Strzałki wskazują startery dla specyficznych dla pFUS reakcji PCR kolonii. B) Produkty PCR amplifikowane z prawidłowych zestawów pFUS zazwyczaj wykazują prążek odpowiadający łącznej długości wszystkich sklonowanych RVD (np. około 1,1 kb dla 10 RVD) oraz "drabinę" mniejszych, mniej widocznych prążków ze względu na powtarzalny charakter macierzy RVD. C) Końcowy montaż macierzy pFUS-RVD i plazmidu zawierającego ostatnie powtórzenie (pLR) w heterodimeryczne wektory ekspresyjne TALEN z wariantami FokIELD i FokIKKR, odpowiednio. Szkielet TALEN (oznaczony jako N i C) przypomina architekturę opublikowaną przez Millera i wsp.23 Promotor CAG (CMV early enhancer element / chicken beta-actin) zapewnia wysoki poziom ekspresji w transfekowanych komórkach ssaków, podczas gdy promotor faga T7 umożliwia syntezę mRNA in vitro (użyj SacI do linearyzacji wektora za kodonem STOP nukleazy). D) Colony PCR z użyciem starterów oznaczonych strzałkami w C) umożliwia identyfikację prawidłowo zmontowanych TALEN-ów. Produkty PCR o pełnej długości są często mniej widoczne, podczas gdy "efekt drabiny" stanowi solidny wskaźnik udanego montażu. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większy obraz.

Rysunek 2. Kontrola jakości syntezy mRNA nukleazy in vitro z wykorzystaniem elektroforezy w żelu agarozowym. Jako przykład pokazano mRNA ZFN (L, lewy ZFN; R, prawy ZFN). Próbki L1/R1 wykazują mRNA przed poliadenylacją, próbki L2/R2 wykazują poliadenylowane mRNA, a L3/R3 wykazują oczyszczone poliadenylowane mRNA. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.

Rysunek 3. Przykład testu endonukleazy T7 stosowanego do identyfikacji zwierząt założycielskich będących nosicielami indukowanych nukleazą mutacji locus docelowego. A) Para TALEN została zaprojektowana do rozszczepiania w regionie kodującym mysi gen białka prionowego (Prnp, sekwencja docelowa TALEN może być dostarczona na żądanie). Produkt PCR jest wytwarzany przy użyciu startera skierowanego do przodu (F) umieszczonego 110 pz przed i startera odwrotnego (R) 250 pz za miejscem rozszczepienia TALEN. B) Produkt PCR jest następnie poddawany tworzeniu heterodupleksu i trawieniu endonukleazy T7. C) Mutageneza indukowana przez TALEN w obrębie docelowego regionu genomu pojedynczych założycieli ujawnia się przez obecność pełnowymiarowego produktu PCR z produktami trawienia 250 i 110 bps. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.

Rysunek 4. Przykład trawienia restrykcyjnego produktów PCR stosowanych do identyfikacji zwierząt założycielskich będących nosicielami mutacji locus docelowych wywołanych nukleazą. ZFN specyficzny dla myszy Rosa26 locus29 jest ukierunkowany na miejsce ograniczenia XbaI w intronie 1. A) Założyciele zostali przebadani przez genotypowanie PCR przy użyciu startera do przodu (F) umieszczonego 500 pz przed i startera odwrotnego (R) 250 pz poniżej miejsca rozszczepienia. B) Trawienie produktów PCR z XbaI ujawnia wzorce trawienia wskazujące na myszy z mutacjami biallelicznymi (oznaczone gwiazdkami), mutacjami monoallelicznymi (strawione i niestrawione prążki, np. zwierzę 2) i myszy wt (pełne trawienie, np. zwierzę 21). C) Sekwencjonowanie myszy z potencjalnymi modyfikacjami biallelicznymi wykazuje do 3 (zwierzę 24) różnych insercji/delecji. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.
powiedział:
powiedział:
powiedział:
| Nazwa podkładu | Sekwencja od 5 stóp do 3 stóp |
| pCR8_F1 | ttgatgcctggcagttccct powiedział: |
| pCR8_R1 | cgaaccgaacaggcttatgt |
| TAL_F1 | ttggcgtcggcaaacagtgg |
| TAL_R2 | ggcgacgaggtggtcgttgg |
| TAL_Seq_5-1 | catcgcgcaatgcactgac powiedział: |
Tabela 1. Sekwencje starterów używanych do PCR kolonii i sekwencjonowania w ramach protokołu składania Golden Gate TALEN.
| Plazmid/Kolekcja | Współautorów | Identyfikator Addgene | Komentarze |
| Zestaw efektorów Golden Gate TALEN i TAL 2.0 | Laboratorium Voytasa | 1000000024 | Zawiera wszystkie plazmidy niezbędne do montażu Golden Gate TALEN |
| pCAG-T7-TALEN -KKR/ELD wektory docelowe | Laboratorium w Pelczarze | 40131, 40132 | Dodatkowe plazmidy do ekspresji TALEN w komórkach ssaków i syntezy mRNA in vitro |
Tabela 2. Plazmidy i kolekcje plazmidów wymagane do montażu Golden Gate TALEN można uzyskać z Addgene (www.addgene.org).
| Zasoby online | Komentarze |
| http://tale-nt.cac.cornell.edu | Projekt TALEN; Przewidywanie TALEN poza celem |
| http://zifit.partners.org/ZiFiT/ | Konstrukcja TALEN, OPEN ZFN, CoDA ZFN, CRISPR/Cas9 |
| http://www.genome-engineering.org | Projekt TALEN, CRISPR/Cas9; Prognozowanie niecelne CRISPR/Cas9 |
| http://baolab.bme.gatech.edu/Research/BioinformaticTools/assembleTALSequences.html | Montaż sekwencji TALEN w celu potwierdzenia wyników sekwencjonowania |
| http://pgfe.umassmed.edu/ZFPmo dularsearchV2.html | Projekt montażu modułowego ZFN |
| www.genomecenter.ucdavis.edu/s egallab/segallabsoftware | Projekt montażu modułowego ZFN |
Tabela 3. Zasoby online do projektowania ZFN, TALEN i CRISPR/Cas9.