Knock in 隨實驗進程增添內容

Knock in

后期要用到KI技術,現(xiàn)在先敲入一個熒光練手

目標

細胞:HEK293細胞

基因:GAPDH基因 改為ActB(原因見下)

選擇標記:mNeonGreen(原因見下)

設計流程&實驗流程

選定靶標基因
選擇Cas9靶標區(qū)段
設計Cas9 sgRNA
合成sgRNA載體(含cas9)
設計供體載體
構建供體載體

設想進化

兩株細胞GAPDH基因C端分別敲入Linker-3*FLAG-TGA和Linker-mNeon-TGA,用于IP和成像
一株細胞GAPDH基因C端同時敲入Linker-3*FLAG-loxp-mNeon-TGA-loxp,用于成像同時可以Cre切割loxP用于IP
一株細胞GAPDH基因C端敲入Linker-lox71-3*FLAG-Linker-mNeon-TGA-lox2272,方便使用RMCE在高效lox序列間替換所需標簽
一株細胞GAPDH基因C端最后一個內含子中敲入lox71-Intron-Exon-Linker-mNeon-TGA-lox2272,減少lox序列對氨基酸的影響,donor使用loxP+lox2272
一株細胞Actin基因C端最后一個內含子中敲入lox71-Intron-Exon-Linker-mNeon-TGA-lox2272。反正都是測試,actin說不定還能看絲狀結構何樂不為
一株細胞Actin基因C端最后一個替換為人工內含子,敲入lox71-Intron-Exon-Linker-mNeon-TGA-lox2272。多個sgRNA靶向該內含子,而每個sgRNA都要在相應的donor上把Cas9靶位點沉默掉。構建多個突變質粒過于繁瑣,索性改為不含Cas9靶位點的人工內含子。一次質粒構建,多次使用。

供體載體

1. 使用兩端各含有800-1000bp同源臂的質粒作為donor。效率低但是方便通用
2. 使用兩端各含有500bp同源臂+sgRNA靶位點的質粒作為donor。切割釋放donor片段提高編輯效率(但是不方便用一個donor對應多個sgRNA,相當于每個sgRNA都要配套的donor質粒)



涉及到的額外知識點

sgRNA選擇

兩篇論文使用機器學習得到高效sgRNA設計規(guī)律,直接使用預測結果即可。

http://deepcrispr.info/DeepSpCas9variants/
http://www.deephf.com/index/#/Predict

熒光蛋白選擇

根據(jù)熒光蛋白數(shù)據(jù)庫(https://www.fpbase.org/table/)按亮度篩選單體熒光蛋白

選擇mNeonGreen,因為亮度強(92.8)、分子小、手上有。

相對之下常用的EGFP亮度弱(33.5),還有弱二聚體傾向(weak dimer)。


最亮單體單白表


內含子知識點

本例中ActB內含子分析

ActB內含子



參考

http://what-when-how.com/molecular-biology/splice-sites-molecular-biology/

https://en.wikipedia.org/wiki/RNA_splicing

https://www.fpbase.org/table/

Lambert, TJ (2019) FPbase: a community-editable fluorescent protein database.?Nature Methods.?16, 277–278. doi:?10.1038/s41592-019-0352-8

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