Genetics:電穿孔技術或提高CRISPR/Cas9系統效率

2015年6月11日 訊 /生物谷BIOON/ --發表於國際雜誌Genetics上的一篇研究論文中，來自美國傑克遜實驗室(Jackson Laboratory)的研究人員通過研究表明，利用一種電流來運輸CRISPR/Cas9系統對實驗室小鼠進行工程化的遺傳改造，或許可以明顯而且有效地改善CRISPR/Cas9系統的作用效率。

CRISPR/Cas9系統可以精確高效地對實驗性材料進行遺傳修飾來製造用於研究人類疾病的模型，而通過將該系統注射入受精卵就可以製造出攜帶單一突變、多種基因突變或其它機體修飾的工程化小鼠，CRISPR/Cas9系統技術非常有效，但其需要進行顯微注射，這種顯微注射要求較高而且非常耗時。

研究者Haoyi Wang教授說道，這項研究中我們利用一種電穿孔技術就可以高效快速地替代顯微注射，而電穿孔技術即是利用電流來增加細胞膜的可透性；電穿孔技術的開發或可對動物模型進行高效高通量地基因組修飾編輯作用，而且利用該技術，研究者就可以使得由原先一次只能進行單一受精卵操作提高到一次可以對20至50個受精卵進行操作了。

如今研究人員就可以高效、高通量地製造產生用於進行人類疾病研究的小鼠模型了，而文章中研究者首次利用弱酸溶液來使得包裹受精卵的透明帶變弱，隨後研究者檢測了多個電壓來尋找最適合的電壓，在不損傷受精卵的情況下還可以將CRISPR/Cas9組分運輸到細胞內部。

最後研究者表示，這種電穿孔技術不僅侵入性較小，而且不會損傷受精卵，後期我們還將通過更為深入的研究來對當前技術進行優化，從而更加使得其可以更加高效地應用於研究中。（生物谷Bioon.com）

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Efficient CRISPR/Cas9-Mediated Genome Editing in Mice by Zygote Electroporation of Nuclease

Wenning Qin1, Stephanie L. Dion1, Peter M. Kutny1, Yingfan Zhang1, Albert Cheng1, Nathaniel L. Jillette1, Ankit Malhotra1, Aron M. Geurts2, Yi-Guang Chen2 and Haoyi Wang3,*

CRISPR/Cas is an adaptive immune system in bacteria and archaea that has recently been exploited for genome engineering. Mutant mice can be generated in one step through direct delivery of the CRISPR/Cas9 components into a mouse zygote. Although the technology is robust, delivery remains a bottleneck, as it involves manual injection of the components into the pronuclei or the cytoplasm of mouse zygotes, which is technically demanding and inherently low throughput. To overcome this limitation, we employed electroporation as a means to deliver the CRISPR/Cas9 components, including Cas9 mRNA, sgRNA, and donor oligonucleotide, into mouse zygotes and recovered live mice with targeted NHEJ and HDR mutations with high efficiency. Our results demonstrate that mice carrying CRISPR/Cas9-mediated targeted mutations can be obtained with high efficiency by zygote electroporation.