CRISPR nuclease mRNA를 사용한 multiplex 유전체 편집


GeneArt CRISPR Nuclease mRNA는 CRISPR/Cas9 매개 유전체 편집 수행을 위해 즉시 transfection이 가능한 wild-type Cas9 mRNA입니다. 선택한 유전자 자리를 표적으로 하는 guide RNA(gRNA)로 동시 transfection 시 Cas9 단백질은 gRNA에 의해 유도되어 해당 위치에서 유전자를 분할합니다.

CRISPR Nuclease mRNA 시스템을 통해 다중 gRNA를 추가하여 single transfection 반응으로 다중 타겟 유전자 염기서열을 동시에 편집할 수 있는 멀티플렉스 유전체 편집이 가능합니다. 이 시스템은 다용도로 사용이 간편합니다. 타겟을 변경하려면 gRNA 설계만 변경하면 됩니다.
 

GeneArt CRISPR Nuclease mRNA

도움말: CRISPR 편집이 처음인 경우 TrueCut Cas9 단백질을 nuclease로 사용할 것을 권장합니다.  단백질 과정에 mRNA 번역이 필요하지 않으며 즉시 편집 가능한 Cas9 ribonucleoprotein 복합체를 전달할 수 있습니다.

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참고: CRISPR-Cas9 유전체 편집에는 관심 대상 타겟 염기서열에서 유전체 DNA를 절단하기 위해 guide RNA(gRNA)가 필요합니다. 자세한 내용은 CRISPR-Cas9용 guide RNA 및 CRISPR Cas9 라이브러리를 참고 바랍니다.    

Multiplex 유전자 편집 및 transgenic 모델 시스템 애플리케이션을 위한 Cas9 mRNA 워크플로우

GeneArt CRISPR nuclease mRNA를 사용하면 하나의 웰에서 최대 4개의 서로 다른 gRNA를 동시에 형질 주입하고 여러 유전자의 절단 효율을 동시에 평가할 수 있습니다. 이 접근법을 사용하면 특정 타겟에 가장 적합한 gRNA 염기서열을 결정하거나 여러 유전자 자리를 한 번의 transfection으로 편집할 수 있습니다.  

또한 Cas9 mRNA를 사용한 CRISPR-Cas9 유전체 편집은 생쥐[1], 제브라피쉬[2], 초파리 등 다양한 유기체에서 transgenic 모델 시스템 생성을 위한 microinjection 및 in vivo-매개 전달 방법에 사용됩니다. Microinjection 실험 및 생쥐 모델 생성의 경우 최소 3개의 합성 sgRNA를 테스트하고 선택한 세포주에서 그 유효성을 검사하는 것이 좋습니다.
 

Flow chart illustrating the use of CRISPR mRNA for multiplexed gene editing along with a bar graph and gel image showing that cleavage efficiency for each target gene is consistent when using GeneArt CRISPR Nuclease mRNA and IVT gRNA to target only a single gene or multiple genes
Flow chart illustrating the use of CRISPR mRNA for multiplexed gene editing along with a bar graph and gel image showing that cleavage efficiency for each target gene is consistent when using GeneArt CRISPR Nuclease mRNA and IVT gRNA to target only a single gene or multiple genes

그림 1. GeneArt CRISPR Nuclease mRNA 및 IVT gRNA를 사용한 효율적인 multiplex 유전체 편집. 유전체 편집 효율은 동시에 표적화된 HPRT, AAVS1 및/또는 RelA 유전자의 이중(노란색) 또는 삼중(초록색) 타겟 또는 단일 타겟(빨간색)에서 GeneArt CRISPR nuclease mRNA 및 in vitrotranscription (IVT) gRNA로 transfection된 HEK293(인간 배아 신장) 세포에서 확인할 수 있습니다. IVT gRNA로 transcription된 대조물질 세포(회색) 및 GeneArt CRISPR nuclease 리포터 플라스미드(보라색)로 transfection된 세포가 비교를 위해 표시되었습니다. 편집 효율은 타겟 수에 관계없이 모든 조건에서 일관된 것으로 나타났습니다.
 

다양한 숙주 및 유전자 이식 모델 시스템에서 CRISPR mRNA의 응용 분야

데이터: GeneArt CRISPR Nuclease mRNA는 생쥐 신경 세포에서 높은 편집 효율 달성

당사의 Lipofectamine Transfection Reagent와 함께 제공되는 일체의 Cas9 mRNA 형식은 줄기 세포 및 transfection이 어려운 세포주에서 높은 유전체 편집 효율과 함께 우수한 전달 성능을 제공합니다.

Bar graph and gel image showing higher cleavage efficiency in cells transfected with Cas9 mRNA and IVT gRNA than cells transfected with the all-in-one CRISPR plasmid

그림 2. GeneArt CRISPR nuclease mRNA 시스템을 통해 다양한 숙주에서 효율적인 유전체 편집 가능. 이 시스템은 ROSA26 및 NANOG 유전자 자리에서 Mouse Neuro-2A(생쥐 신경모세포) 세포를 편집하기 위해 IVT gRNA와 함께 사용되었습니다. 세포는 Lipofectamine 2000 시약을 사용하여 24-웰 형식으로 transfection되었고 GeneArt Genomic Cleavage Detection Kit를 사용하여 transfection 72시간 후에 분석되었습니다. 두 유전자 모두 절단 효율은 all-in-one CRISPR 플라스미드보다 높았습니다.
 

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참고문헌
  1. Wu Y, Liang D, Wang Y 외 Correction of a genetic disease in mouse via use of CRISPR-Cas9. Cell Stem Cell. 2013; 13: 659–662. 
  2. Shah AN, Davey CF, Whitebirch AC, Miller AC, Moens CB. Rapid reverse genetic screening using CRISPR in zebrafish. Nat Methods. 2015; 12: 535­–540. 
  3. Hashimoto M, Takemoto T. Electroporation enables the efficient mRNA delivery into the mouse zygotes and facilitates CRISPR/Cas9-based genome editing. Sci Rep. 2015; 5: 11315. 
     
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