Sun, Lichang;He, Tao;Zhang, Lili;Pang, Maoda;Zhang, Qiaoyan;Zhou, Yan;Bao, Hongduo;Wang, Ran
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제27권7호
/
pp.1276-1280
/
2017
The mcr-1 gene is a new "superbug" gene discoverd in China in 2016 that makes bacteria highly resistant to the last-resort class of antibiotics. The mcr-1 gene raised serious concern about its possible global dissemination and spread. Here, we report a potential anti-resistant strategy using the CRISPR/Cas9-mediated approach that can efficiently induce mcr-1 gene knockout in Escherichia coli. Our findings suggested that using the CRISPR/Cas9 system to knock out the resistance gene mcr-1 might be a potential anti-resistant strategy. Bovine myeloid antimicrobial peptide-27 could help deliver plasmid pCas::mcr targeting specific DNA sequences of the mcr-1 gene into microbial populations.
Placenta specific 8 (PLAC8, also known as ONZIN) is a multi-functional protein that is highly expressed in the intestine, lung, spleen, and innate immune cells, and is involved in various diseases, including cancers, obesity, and innate immune deficiency. Here, we generated a Plac8 knockout mouse using the CRISPR/Cas9 system. The Cas9 mRNA and two single guide RNAs targeting a region near the translation start codon at Plac8 exon 2 were microinjected into mouse zygotes. This successfully eliminated the conventional translation start site, as confirmed by Sanger sequencing and PCR genotyping analysis. Unlike the previous Plac8 deficient models displaying increased adipose tissue and body weights, our male Plac8 knockout mice showed rather lower body weight than sex-matched littermate controls, though the only difference between these two mouse models is genetic context. Differently from the previously constructed embryonic stem cell-derived Plac8 knockout mouse that contains a neomycin resistance cassette, this knockout mouse model is free from a negative selection marker or other external insertions, which will be useful in future studies aimed at elucidating the multi-functional and physiological roles of PLAC8 in various diseases, without interference from exogenous foreign DNA.
Of the various types of mice used for genome editing, conditional knock-out (cKO) mice serve as an important model for studying the function of genes. cKO mice can be produced using loxP knock-in (KI) mice in which loxP sequences (34 bp) are inserted on both sides of a specific region in the target gene. These mice can be used as KO mice that do not express a gene at a desired time or under a desired condition by cross-breeding with various Cre Tg mice. Genome editing has been recently made easy by the use of third-generation gene scissors, the CRISPR-Cas9 system. However, very few laboratories can produce mice for genome editing. Here we present a more efficient method for producing loxP KI mice. This method involves the use of an HDR vector as the target vector and ssODN as the donor DNA in order to induce homologous recombination for producing loxP KI mice. On injecting 20 ng/µL of ssODN, it was observed that the target exon was deleted or loxP was inserted on only one side. However, on injecting 10 ng/µL of the target HDR vector, the insertion of loxP was observed on both sides of the target region. In the first PCR, seven mice were identified to be loxP KI mice. The accuracy of their gene sequences was confirmed through Sanger sequencing. It is expected that the loxP KI mice produced in this study will serve as an important tool for identifying the function of the target gene.
Park, Young-Kyu;Yoon, Byoung-Ha;Park, Seung-Jin;Kim, Byung Kwon;Kim, Seon-Young
Genomics & Informatics
/
제18권4호
/
pp.46.1-46.4
/
2020
We developed the BaSDAS (Barcode-Seq Data Analysis System), a GUI-based pooled knockout screening data analysis system, to facilitate the analysis of pooled knockout screen data easily and effectively by researchers with limited bioinformatics skills. The BaSDAS supports the analysis of various pooled screening libraries, including yeast, human, and mouse libraries, and provides many useful statistical and visualization functions with a user-friendly web interface for convenience. We expect that BaSDAS will be a useful tool for the analysis of genome-wide screening data and will support the development of novel drugs based on functional genomics information.
Jong Hee Kim;Jihyeon Yu;Jin Young Kim;Yong Jin Park;Sangsu Bae;Kwon Kyoo Kang;Yu Jin Jung
BMB Reports
/
제57권2호
/
pp.79-85
/
2024
Pre-harvest sprouting is a critical phenomenon involving germination of seeds in the mother plant before harvest under relative humid conditions and reduced dormancy. In this paper, we generated HDR mutant lines with one region SNP (C/T) and an insertion of 6 bp (GGT/GGTGGCGGC) in OsERF1 genes for pre-harvest sprouting (PHS) resistance using CRISPR/Cas9 and a geminiviral replicon system. The incidence of HDR was 2.6% in transformed calli. T1 seeds were harvested from 12 HDR-induced calli and named ERF1-hdr line. Molecular stability, key agronomic properties, physiological properties, and biochemical properties of target genes in the ERF1-hdr line were investigated for three years. The ERF1-hdr line showed significantly enhanced seed dormancy and pre-harvest sprouting resistance. qRT-PCR analysis suggested that enhanced ABA signaling resulted in a stronger phenotype of PHS resistance. These results indicate that efficient HDR can be achieved through SNP/InDel replacement using a single and modular configuration applicable to different rice targets and other crops. This work demonstrates the potential to replace all genes with elite alleles within one generation and greatly expands our ability to improve agriculturally important traits.
A Reum Han;Ha Rim Shin;Jiyeon Kweon;Soo Been Lee;Sang Eun Lee;Eun-Young Kim;Jiyeon Kweon;Eun-Ju Chang;Yongsub Kim;Seong Who Kim
BMB Reports
/
제57권1호
/
pp.60-65
/
2024
The CRISPR-Cas9 system has significantly advanced regenerative medicine research by enabling genome editing in stem cells. Due to their desirable properties, mesenchymal stem cells (MSCs) have recently emerged as highly promising therapeutic agents, which properties include differentiation ability and cytokine production. While CRISPR-Cas9 technology is applied to develop MSC-based therapeutics, MSCs exhibit inefficient genome editing, and susceptibility to plasmid DNA. In this study, we compared and optimized plasmid DNA and RNP approaches for efficient genome engineering in MSCs. The RNP-mediated approach enabled genome editing with high indel frequency and low cytotoxicity in MSCs. By utilizing Cas9 RNPs, we successfully generated B2M-knockout MSCs, which reduced T-cell differentiation, and improved MSC survival. Furthermore, this approach enhanced the immunomodulatory effect of IFN-r priming. These findings indicate that the RNP-mediated engineering of MSC genomes can achieve high efficiency, and engineered MSCs offer potential as a promising therapeutic strategy.
Kim, Seung-Yeon;Kim, Ga-Yeon;You, Hyeong-Ju;Kang, Man-Jong
Animal Bioscience
/
제35권1호
/
pp.126-137
/
2022
Objective: Efficient gene editing technology is critical for successful knock-in in domestic animals. RAD51 recombinase (RAD51) gene plays an important role in strand invasion during homologous recombination (HR) in mammals, and is regulated by checkpoint kinase 1 (CHK1) and CHK2 genes, which are upstream elements of RAD51 recombinase (RAD51). In addition, mismatch repair (MMR) system is inextricably linked to HR-related pathways and regulates HR via heteroduplex rejection. Thus, the aim of this study was to investigate whether clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated 9 (CRISPR/Cas9)-mediated knock-in efficiency of human lactoferrin (hLF) knock-in vector in the bovine β-casein gene locus can be increased by suppressing DNA MMR-related genes (MSH2, MSH3, MSH6, MLH1, and PMS2) and overexpressing DNA double-strand break (DSB) repair-related genes (RAD51, CHK1, CHK2). Methods: Bovine mammary epithelial (MAC-T) cells were transfected with a knock-in vector, RAD51, CHK1, or CHK2 overexpression vector and CRISPR/sgRNA expression vector to target the bovine β-casein gene locus, followed by treatment of the cells with CdCl2 for 24 hours. After 3 days of CdCl2 treatment, the knock-in efficiency was confirmed by polymerase chain reaction (PCR). The mRNA expression levels of DNA MMR-related and DNA DSB repair-related genes were assessed by quantitative real-time PCR (RT-qPCR). Results: Treatment with CdCl2 decreased the mRNA expression of RAD51 and MMRrelated genes but did not increase the knock-in efficiency in MAC-T cells. Also, the overexpression of DNA DSB repair-related genes in MAC-T cells did not significantly affect the mRNA expression of MMR-related genes and failed to increase the knock-in efficiency. Conclusion: Treatment with CdCl2 inhibited the mRNA levels of RAD51 and DNA MMR-related genes in MAC-T cells. However, the function of MMR pathway in relation to HR may differ in various cell types or species.
The virus-induced genome editing (VIGE) system aims to induce targeted mutations in seeds without requiring any tissue culture. Here, we show that tobacco rattle virus (TRV) harboring guide RNA (gRNA) edits germ cells in a wild tobacco, Nicotiana attenuata, that expresses Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9). We first generated N. attenuata transgenic plants expressing SpCas9 under the control of 35S promoter and infected rosette leaves with TRV carrying gRNA. Gene-edited seeds were not found in the progeny of the infected N. attenuata. Next, the N. attenuata ribosomal protein S5 A (RPS5A) promoter fused to SpCas9 was employed to induce the heritable gene editing with TRV. The RPS5A promoter-driven SpCas9 successfully produced monoallelic mutations at three target genes in N. attenuata seeds with TRV-delivered guide RNA. These monoallelic mutations were found in 2%-6% seeds among M1 progenies. This editing method provides an alternative way to increase the heritable editing efficacy of VIGE.
Kim, Hyejeong;Jeong, Haengdueng;Cho, Yejin;Lee, Jaehoon;Nam, Ki Taek;Lee, Han-Woong
Laboraroty Animal Research
/
제34권4호
/
pp.257-263
/
2018
Trefoil factor 1 (TFF1, also known as pS2) is strongly expressed in the gastrointestinal mucosa and plays a critical role in the differentiation of gastric glands. Since approximately 50% of all human gastric cancers are associated with decreased TFF1 expression, it is considered a tumor suppressor gene. Tff1 deficiency in mice results in histological changes in the antral and pyloric gastric mucosa, with severe hyperplasia and dysplasia of epithelial cells, resulting in the development of antropyloric adenoma. Here, we generated Tff1-knockout (KO) mice, without a neomycin resistant ($Neo^R$) cassette, using the clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated nuclease 9 (CRSIPR/Cas9) system. Though our Tff1-KO mice showed phenotypes very similar to the previous embryonic stem (ES)-cell-based KO mice, they differed from the previous reports in that a reduction in body weight was observed in males. These results demonstrate that these newly established Tff1-KO mice are useful tools for investigating genetic and environmental factors influencing gastric cancer, without the effects of artificial gene insertion. Furthermore, these findings suggest a novel hypothesis that Tff1 expression influences gender differences.
Lu Xu;Zhongliang Wang;Shihao Liu;Zhiheng Wei;Jianfeng Yu;Jun Li;Jie Li;Wen Yao;Zhiliang Gu
Animal Bioscience
/
제37권3호
/
pp.437-450
/
2024
Objective: Vanin-1 (VNN1) is a pantetheinase that catalyses the hydrolysis of pantetheine to produce pantothenic acid and cysteamine. Our previous studies have shown that the VNN1 is specifically expressed in chicken liver which negatively regulated by microRNA-122. However, the functions of the VNN1 in lipid metabolism in chicken liver haven't been elucidated. Methods: First, we detected the VNN1 mRNA expression in 4-week chickens which were fasted 24 hours. Next, knocked out VNN1 via CRISPR/Cas9 system in the chicken Leghorn Male Hepatoma cell line. Detected the lipid deposition via oil red staining and analysis the content of triglycerides (TG), low-density lipoprotein-C (LDL-C), and high-density lipoprotein-C (HDL-C) after VNN1 knockout in Leghorn Male Hepatoma cell line. Then we captured various differentially expressed genes (DEGs) between VNN1-modified LMH cells and original LMH cells by RNA-seq. Results: Firstly, fasting-induced expression of VNN1. Meanwhile, we successfully used the CRISPR/Cas9 system to achieve targeted mutations of the VNN1 in the chicken LMH cell line. Moreover, the expression level of VNN1 mRNA in LMH-KO-VNN1 cells decreased compared with that in the wild-type LMH cells (p<0.0001). Compared with control, lipid deposition was decreased after knockout VNN1 via oil red staining, meanwhile, the contents of TG and LDL-C were significantly reduced, and the content of HDL-C was increased in LMH-KO-VNN1 cells. Transcriptome sequencing showed that there were 1,335 DEGs between LMH-KO-VNN1 cells and original LMH cells. Of these DEGs, 431 were upregulated, and 904 were downregulated. Gene ontology analyses of all DEGs showed that the lipid metabolism-related pathways, such as fatty acid biosynthesis and long-chain fatty acid biosynthesis, were enriched. KEGG pathway analyses showed that "lipid metabolism pathway", "energy metabolism", and "carbohydrate metabolism" were enriched. A total of 76 DEGs were involved in these pathways, of which 29 genes were upregulated (such as cytochrome P450 family 7 subfamily A member 1, ELOVL fatty acid elongase 2, and apolipoprotein A4) and 47 genes were downregulated (such as phosphoenolpyruvate carboxykinase 1) by VNN1 knockout in the LMH cells. Conclusion: These results suggest that VNN1 plays an important role in coordinating lipid metabolism in the chicken liver.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.