CRISPR 핵산 효소 시스템을 이용한 효율적인 다중 이형접합 제브라피시 유전체 편집

제브라피시에 대한 표적 돌연변이 유도 방법이 오랫동안 요구되어 왔습니다. 이전의 방법은 F0 동물의 생식선에서 단일 대립 유전자 변이를 생성하여 일반적으로 F2 세대로 돌연변이의 동형접합성을 지연시킵니다. F0에서 강력한 이형접합 변이를 생성하면 주사된 동물에서 직접 표현형 분석이 가능해집니다. 최근 제2형 원핵 생물 군집 정기 간섭 짧은 회문 반복(CRISPR)/CRISPR 관련 단백질(Cas) 시스템이 표적 유전체 돌연변이 유도 도구로 활용되도록 조정되었습니다. 여기에서는 맞춤형 가이드 RNA와 제브라피시 코돈 최적화 Cas9 단백질을 통해 효율적으로 리포터 전이체 Tg(-5.1mnx1:egfp) 및 네 개의 내인성 유전자 자리(tyr, golden, mitfa, ddx19)를 표적할 수 있는 개선된 CRISPR/Cas 시스템을 보고합니다. 돌연변이율은 75-99%에 달하여 대부분의 세포가 이형접합 변이를 포함하고 있음을 나타냅니다. 네 가지 타겟팅 사례에서 우성 무자극형 표현형이 관찰되어 높은 이형접합 유전자 파괴율을 지지합니다. 또한 Cas9에 의해 유도된 돌연변이의 효율적인 생식선 전송을 관찰했습니다. 마지막으로 다섯 개의 유전체 자리에서 동시에 표적을 생성할 수 있어 동일한 주사된 물고기에서 여러 기능 상실 표현형을 초래할 수 있습니다. 이 CRISPR/Cas9 시스템은 제브라피시에서 매우 효과적이고 확장 가능한 유전자 노크아웃 방법을 나타내며 다른 모델 유기체에 응용 가능한 잠재력을 가지고 있습니다.