利用CRISPR/Cas9全基因組敲除技術篩選神經(jīng)細胞低氧耐受基因
發(fā)布時間:2021-01-16 00:09
研究背景和目的低氧環(huán)境是地球上生物面臨的極端環(huán)境之一,包括高緯度低氧環(huán)境如中國的青藏高原,地下以及洞穴低氧環(huán)境,和水生哺乳動物面臨的周期性低氧環(huán)境等。長期低氧會導致機體在生理和病理上產(chǎn)生一系列不良反應,嚴重時還會導致許多疾病發(fā)生,如肺纖維化,哮喘,心腦血管疾病等。而在人體的所有器官中大腦的神經(jīng)元對低氧的耐受性是最低的,因為腦組織的能量幾乎全部都來自于有氧代謝,幾乎沒有無氧代謝。近些年來,CRISPR/Cas9基因編輯技術因為其易操作,效率高已廣泛地應用在多個生物科學領域,并且它作為一種高通量研究基因功能的工具使得從全基因組層面上研究基因對特定細胞表型的貢獻成為可能。所以在這一背景下,我們想通過CRISPR/Cas9全基因組文庫篩選技術在神經(jīng)細胞中找到一些新的低氧耐受基因。研究方法和結論本研究首先在小鼠神經(jīng)瘤母細胞細胞系N2a上優(yōu)化了小鼠全基因組敲除文庫的慢病毒文庫感染體系,然后構建了包含全基因組文庫的穩(wěn)轉細胞株,將其低氧處理后收集活細胞進行富集,通過優(yōu)化測序建庫方法后將富集的細胞進行二代測序,在得到數(shù)據(jù)后利用生物信息學分析樣本之間的相關性,后進行樣本中基因數(shù)和sgRNA數(shù)目的認證,接下...
【文章來源】:蘇州大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1.實驗流程圖
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CRISPR/Cas9技術的高通量篩選平臺:發(fā)掘病毒復制相關宿主分子的新途徑[J]. 王文靜,李素,肖書奇,仇華吉. 微生物學報. 2018(11)
[2]CRISPR系統(tǒng)的優(yōu)勢與瑕疵[J]. 李丹丹,林峻. 生物化工. 2017(02)
[3]CRISPR/Cas9系統(tǒng)在水稻基因組編輯中的應用[J]. 唐秀英,王會民,龍起樟,黃永蘭,蘆明,萬建林. 分子植物育種. 2017(03)
[4]提高CRISPR/Cas9系統(tǒng)靶向編輯效率方法的研究進展[J]. 趙盼盼,王麗,袁園園,常衛(wèi)東,王林嵩. 江蘇農業(yè)科學. 2017(01)
[5]CRISPR/Cas9-sgRNA全基因組文庫篩選人單核細胞白血病功能性促癌/抑癌基因體系的建立與優(yōu)化[J]. 陳晨,郝莎,白楊,張健萍,張孝兵,程濤. 中國科學:生命科學. 2016(07)
[6]CRISPR/Cas9基因組編輯技術的研究進展及其應用[J]. 蒲強,羅嘉,沈林園,李強,張誼,張順華,朱礪. 中國生物工程雜志. 2015(11)
本文編號:2979767
【文章來源】:蘇州大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1.實驗流程圖
);??磁珠法動物組織基因組DNA提取試劑盒(DP341-02,天根,中國);??2.2.2實驗方法??1.?GeCKOv2sgRNA文庫準備:最初的文庫由焦保衛(wèi)教授實驗室提供,后面??根據(jù)焦保衛(wèi)老師實驗室提供的擴大文庫的步驟進行我們自己文庫的擴大培養(yǎng)[30]。??Single-vector?lentiviral?GeCKO?system??cPPT??psi+?RRE?U6?sgRNA?EFS?SpCas9?Flag?P2APuro?WPRE??lentiCRISPRv2??圖2-2.優(yōu)化后的病毒載體丨29丨。??Figure?2-2.?Optimized?virus?vector.??具體步驟如下:??9??
下整個篩選實驗的流程:在拿到小鼠CRISPR全基因組敲除文庫??之后,進行文庫的擴大培養(yǎng)之后用來感染目的細胞系(小鼠神經(jīng)瘤母細胞),在經(jīng)??過多次實驗摸索之后確定感染條件保證絕大部分細胞每個細胞只感染一條??sgRNA,構建好目的細胞系的穩(wěn)轉細胞株后,放在1%的低氧環(huán)境下分別處理72??小時和96小時,不適應這種環(huán)境的細胞就會死掉,而活下來的細胞里面可能就存??在較為感興趣的基因。再將這些細胞富集到一定數(shù)量時,提取其基因組DNA,擴??增出sgRNA片段之后送去測序,后進行數(shù)據(jù)分析。圖2-3為整個實驗設計的流程??圖[31]:??Positive?selection:?Negative?selection:??—7T\?f ̄r\—^?r*v?I?enrichment?of?clones?loss?of?essential?genes??圓?國?國?圍??l.Oligo?2.Plasmid?3.Virus?々.Introduce?\_y??synthesis?pool?production?perturbations?S.Conduct?a?screen?with?positive??to?cells?or?negative?selection??sgRNA?丨nit.?Pos.?Neg.???????16?0?0??????????N??? ̄ ̄?? ̄^ ̄^ ̄gDNA-vector-sgRNA-vector-gDNA??—17?〇—^—??丨?■?■—?7.Next?generation?6.PCR?genomic?DNA??8.Matrix?of?sgR
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CRISPR/Cas9技術的高通量篩選平臺:發(fā)掘病毒復制相關宿主分子的新途徑[J]. 王文靜,李素,肖書奇,仇華吉. 微生物學報. 2018(11)
[2]CRISPR系統(tǒng)的優(yōu)勢與瑕疵[J]. 李丹丹,林峻. 生物化工. 2017(02)
[3]CRISPR/Cas9系統(tǒng)在水稻基因組編輯中的應用[J]. 唐秀英,王會民,龍起樟,黃永蘭,蘆明,萬建林. 分子植物育種. 2017(03)
[4]提高CRISPR/Cas9系統(tǒng)靶向編輯效率方法的研究進展[J]. 趙盼盼,王麗,袁園園,常衛(wèi)東,王林嵩. 江蘇農業(yè)科學. 2017(01)
[5]CRISPR/Cas9-sgRNA全基因組文庫篩選人單核細胞白血病功能性促癌/抑癌基因體系的建立與優(yōu)化[J]. 陳晨,郝莎,白楊,張健萍,張孝兵,程濤. 中國科學:生命科學. 2016(07)
[6]CRISPR/Cas9基因組編輯技術的研究進展及其應用[J]. 蒲強,羅嘉,沈林園,李強,張誼,張順華,朱礪. 中國生物工程雜志. 2015(11)
本文編號:2979767
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