Prime基因编辑技术与拷贝数变异关联的研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangxz
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Prime编辑是一种全新的基因编辑技术,无需依赖双链断裂(Double strand breaks,DSBs)或DNA模板便可在人体细胞中实现多碱基的靶向插入或删除、12种单碱基的转换以及上述情况的组合,拓展了基因编辑的能力与范围。与以往的基因编辑技术相比,Prime编辑虽然降低了脱靶率,但是仍然可能存在脱靶现象,可能会导致拷贝数变异(Copy number variation,CNV)、染色体结构变化,进而影响基因组的稳定性。目前,尚无文献研究Prime基因编辑技术对CNV的影响,因此,本课题选用Prime编辑器PE3b对细胞靶位点进行基因编辑,流式分选目的单细胞,扩大培养至足够量后提取基因组验证靶位点编辑情况,再选取编辑成功的样本和一些未编辑成功的样本进行高通量测序,检测CNV情况。主要研究成果如下:(1)PE2-EGFP-FANCF和PE2-EGFP-RNF2载体的构建。以人类11号染色体上的FANCF基因为第一个靶基因,1号染色体上的RNF2基因为第二个靶基因,根据基因序列、编辑位点和PE3b编辑器编辑原理,基因合成同时表达peg RNA(Prime editing guide RNA)和sg RNA(Single guide RNA)的片段,分别与PE2-EGFP质粒相连,构建包含编辑信息的载体。(2)转染方法的确定。选用脂质体转染法将质粒转入HUES8和PGP1细胞,转染效率虽然低,但是仍然可以用流式细胞仪分选出足够数量的阳性单细胞。(3)靶位点编辑情况的检测。通过细胞转染、流式分选和单细胞扩大培养后,HUES8细胞FANCF和RNF2位点分别获得3个样本,PGP1细胞FANCF位点获得40个样本,RNF2位点获得24个样本。Sanger测序检测70个样本的靶位点编辑情况,只有PGP1细胞FANCF位点的4个样本编辑成功,其余样本未编辑成功。(4)CNV的检测、分析与验证。HUES8细胞选取了11个样本(5个对照组,6个实验组),PGP1细胞选取了24个样本(5个对照组,19个实验组)进行高通量测序和CNV分析,发现实验组中4个未编辑成功的样本CNV数目明显高于对照组,4个编辑成功的样本发生不同程度的CNV。为验证分析结果的准确性,从上述8个样本中选取5个样本进行Deletion或amplification验证,发现Sanger测序结果与高通量测序结果、CNV分析结果一致。本课题使用Prime基因编辑技术对HUES8和PGP1细胞进行定向编辑,通过高通量测序、CNV的分析与验证,我们发现Prime基因编辑技术会导致细胞发生不同程度的CNV。
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