单靶点载体评估
评估3种SaCas9单靶点gRNA载体和25种NmCas9单靶点载体能否有效降低Ube3a-ATS并恢复父源Ube3a。
将单靶点或非靶向对照AAV载体转导至Ube3am+/pYFP小鼠原代皮层神经元培养(DIV3至DIV10),收集RNA和gDNA,分别通过RT-qPCR检测Ube3a-ATS和Ube3a表达,PCR检测AAV整合。体内实验选用SaCas9-G3和jw33载体对P1小鼠进行脑室注射,P30收集皮层分析。
AAV vector-derived elements integrate into Cas9-generated double-strand breaks and disrupt gene transcription
包含体外培养神经元、体内小鼠模型、报告基因实验等多层级验证,并结合AMP-seq分析明确AAV整合为最常见的编辑事件,以及多靶点优于单靶点。
Ube3am+/patYFP小鼠原代皮层神经元培养 Ube3am+/patYFP新生小鼠侧脑室注射模型 HEK293T细胞系(用于报告基因实验)
细胞培养实验中病毒添加量:6.6 × 10^4病毒颗粒/细胞(MOI),处理时间DIV3至DIV10 体内注射剂量:2.0 × 10^10(低剂量)、3.0 × 10^10或4.0 × 10^10(高剂量)病毒颗粒总量,P1小鼠双侧侧脑室注射 AAV整合检测方式:锚定多重PCR测序(AMP-seq)和qPCR检测AAV:基因组融合事件 NHEJ抑制处理:300 μM AZD7648处理3天(DIV3至DIV6)
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
评估3种SaCas9单靶点gRNA载体和25种NmCas9单靶点载体能否有效降低Ube3a-ATS并恢复父源Ube3a。
将单靶点或非靶向对照AAV载体转导至Ube3am+/pYFP小鼠原代皮层神经元培养(DIV3至DIV10),收集RNA和gDNA,分别通过RT-qPCR检测Ube3a-ATS和Ube3a表达,PCR检测AAV整合。体内实验选用SaCas9-G3和jw33载体对P1小鼠进行脑室注射,P30收集皮层分析。
开发并应用修改的锚定多重PCR测序(AMP-seq)方法,定量不同编辑事件(如AAV整合、indels、DSBs)在单靶位点的频率。
对体外和体内的gDNA样本进行AMP-seq分析,通过连接适配器、嵌套PCR和测序检测未解决DSB、indels、AAV整合和转位事件,并比较不同gRNA(G3、g23、g25、g21)及AZD7648处理的影响。
验证修改的AMP-seq方法可检测未解决的DSB,并评估NHEJ抑制对编辑事件的影响。
对g23载体转导的神经元于DIV3用300 μM AZD7648处理3天,随后进行AMP-seq和RT-qPCR分析,检测适配器序列在靶位点的存在及基因表达变化。
评估编辑事件(特别是AAV整合)产生的时间动态,以及与Ube3a-ATS敲低和父源Ube3a去沉默的关联。
用NmCas9-g23载体转导神经元,分别在0、1、3、5、7天收集样本,进行RT-qPCR和AMP-seq分析,检测编辑事件随时间的增加。
确定AAV来源元件和常见indels是否影响基因转录,验证poly(A)和反向启动子的阻断效应。
构建Ube3a-ATS minigene dsRed:GFP报告质粒pGR-g23,将AAV元件(poly(A)、hSyn、ITR等)或常见indels插入g23位点,转染HEK293T细胞,通过RT-qPCR和荧光分析检测dsRed表达变化。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | 杜氏改良Eagle培养基(DMEM) | Gibco | 11995065 |
| 胎牛血清 | -- | -- | |
| Neurobasal培养基 | Gibco | 12348017 | |
| B-27 Plus添加剂 | Gibco | A3582801 | |
| GlutaMAX添加剂 | Gibco | 35050061 | |
| 5'-氟-2'-脱氧尿苷 | Sigma | F0503 | |
| 药物处理 | AZD7648 | Selleckchem | S8843 |
| 盐酸多柔比星 | Selleckchem | S1208 | |
| 转染 | FuGENE 6转染试剂 | Promega | E2691 |
| 病毒包装 | pAd-DELTA F6辅助质粒 | -- | -- |
| RNA提取与qPCR | TRIzol试剂 | Invitrogen | 15596026 |
| 逆转录 | SuperScript IV VILO逆转录酶 | Invitrogen | 11766050 |
| qPCR | SsoAdvanced Universal SYBR Green Supermix | Bio-Rad | 1725271 |
| QuantStudio5实时荧光定量PCR仪 | Applied Biosystems | -- | |
| DNA提取 | DNeasy血液和组织试剂盒 | QIAGEN | 69504 |
| PCR扩增 | Platinum Taq DNA聚合酶 | Invitrogen | 15966005 |
| 免疫荧光 | 小鼠单克隆抗UBE3A抗体 (IgG2A) | Sigma | SAB1404508 |
| 豚鼠抗NeuN多克隆抗体 | Sigma | ABN90P | |
| 兔抗SaCas9抗体 | abcam | ab203933 | |
| 兔抗NmCas9抗体 | abcam | ab202638 | |
| Alexa Fluor 488标记的驴抗小鼠IgG2A二抗 | Invitrogen | A211311 | |
| Alexa Fluor 647标记的抗豚鼠二抗 | Invitrogen | A21124 | |
| Alexa Fluor 647标记的驴抗豚鼠IgG二抗 | Jackson ImmunoResearch Labs | 706-605-148 | |
| Alexa Fluor 568标记的驴抗兔IgG二抗 | Invitrogen | A10042 | |
| DAPI核酸染料 | Invitrogen | D1306 | |
| Zeiss LSM 710共聚焦显微镜 | Zeiss | -- | |
| 高通量成像 | GE IN Cell Analyzer 2200高内涵成像仪 | GE | -- |
| AMP-seq文库制备 | KAPA HyperPlus试剂盒 | Roche | KK8514 |
| AMP-seq纯化 | AMPure XP磁珠 | Beckman Coulter | A63881 |
| AMP-seq PCR | KAPA HiFi HotStart ReadyMix预混液 | Roche | 7958927001 |
| AMP-seq测序 | Illumina MiniSeq测序仪 | Illumina | -- |
| MiniSeq中输出试剂盒 | Illumina | FC-420-1002 | |
| 转染 | Opti-MEM I低血清培养基 | Gibco | 31985062 |
| 报告基因实验 | 质粒pHAGE-CMV-dsRed-UBC-GFP-W | Addgene | 24526 |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 神经元培养与病毒转导 | 模型为Ube3am+/pYFP小鼠原代皮层神经元;种子密度4.0×10^5细胞/24孔;DIV3转导,MOI 6.6×10^4病毒颗粒/细胞;DIV10收集。 阅读提示:Materials and methods: Mouse primary cortical neuron cultures; Figure legends 1A |
| 体内注射 | 使用P1小鼠,侧脑室双侧注射AAV9病毒;剂量2.0×10^10(低)、3.0×10^10或4.0×10^10(高)病毒颗粒总量;P30收集皮层。 阅读提示:Materials and methods: Animal use and brain injections; Results 第一段 |
| 细胞培养与病毒生产 | HEK293T细胞培养条件(DMEM+10%FBS),转染质粒比例(400 ng pAAV质粒、400 ng血清型质粒、800 ng辅助质粒),使用FuGENE 6。 阅读提示:Materials and methods: Viral production for in vitro experiments |
| AMP-seq分析 | 每个样本使用30 ng gDNA,酶切片段化(KAPA HyperPlus),按protocol进行两步PCR,测序参数(MiniSeq, 150bp PE)。 阅读提示:Materials and methods: Next-generation modified AMP-seq |
| NHEJ抑制实验 | 神经元在DIV3用300 μM AZD7648处理3天,溶剂为0.2% DMSO。 阅读提示:Materials and methods: Mouse primary cortical neuron cultures; Results NHEJ部分 |
| 报告基因实验 | HEK293T细胞转染1,000 ng pGR-g23质粒,48小时后收集RNA进行RT-qPCR检测。 阅读提示:Materials and methods: Reporter plasmid assay |