1. Homology-directed repair in rodent zygotes using Cas9 and TALEN engineered proteins
- Author
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Laurent Tesson, Jean-Paul Concordet, Alison Creneguy, Dominique Gauguier, Carine Giovannangeli, Yacine Cherifi, Alexandre Fraichard, Claire Usal, Reynald Thinard, Ignacio Anegon, Séverine Remy, Jean-Baptiste Boulé, Charlotte Boix, Anne De Cian, Tuan H. Nguyen, Lucas Brusselle, Sandra Fontanière, Séverine Ménoret, Institut de transplantation urologie-néphrologie (ITUN), Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Santé - François Bonamy, Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Institut de Recherche en Santé de l'Université de Nantes (IRS-UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Transplantation et Immunologie (U1064 Inserm - CRTI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Structure et Instabilité des Génomes (STRING), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), genOway, Lyon, Centre de Recherche des Cordeliers (CRC), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Unité de Recherche sur les Maladies Cardiovasculaires, du Métabolisme et de la Nutrition = Institute of cardiometabolism and nutrition (ICAN), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Santé de l'Université de Nantes (IRS-UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Unité de Recherche sur les Maladies Cardiovasculaires, du Métabolisme et de la Nutrition = Research Unit on Cardiovascular and Metabolic Diseases (ICAN), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU), HAL UPMC, Gestionnaire, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Institut de transplantation urologie-néphrologie ( ITUN ), Université de Nantes ( UN ) -Centre hospitalier universitaire de Nantes ( CHU Nantes ), Université de Nantes ( UN ) -Institut de Recherche en Santé de l'Université de Nantes (IRSUN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Centre hospitalier universitaire de Nantes ( CHU Nantes ), Structure et Instabilité des Génomes ( STRING ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Recherche des Cordeliers ( CRC ), Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Unité de Recherche sur les Maladies Cardiovasculaires, du Métabolisme et de la Nutrition = Institute of cardiometabolism and nutrition ( ICAN ), and Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]
- Subjects
Microinjections ,Zygote ,[ SDV.AEN ] Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition ,[SDV.GEN] Life Sciences [q-bio]/Genetics ,Biology ,Protein Engineering ,Article ,Rats, Sprague-Dawley ,Homology directed repair ,Mice ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,Genome editing ,[ SDV.MHEP ] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology ,Animals ,030304 developmental biology ,Genetics ,0303 health sciences ,Messenger RNA ,Transcription activator-like effector nuclease ,[SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics ,[SDV.MHEP] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology ,Multidisciplinary ,Cas9 ,Recombinational DNA Repair ,Protein engineering ,Rats ,Cell biology ,Mice, Inbred C57BL ,[SDV.AEN] Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition ,Nucleic acid ,CRISPR-Cas Systems ,[ SDV.GEN ] Life Sciences [q-bio]/Genetics ,[SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition ,030217 neurology & neurosurgery ,[SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology - Abstract
The generation of genetically-modified organisms has been revolutionized by the development of new genome editing technologies based on the use of gene-specific nucleases, such as meganucleases, ZFNs, TALENs and CRISPRs-Cas9 systems. The most rapid and cost-effective way to generate genetically-modified animals is by microinjection of the nucleic acids encoding gene-specific nucleases into zygotes. However, the efficiency of the procedure can still be improved. In this work we aim to increase the efficiency of CRISPRs-Cas9 and TALENs homology-directed repair by using TALENs and Cas9 proteins, instead of mRNA, microinjected into rat and mouse zygotes along with long or short donor DNAs. We observed that Cas9 protein was more efficient at homology-directed repair than mRNA, while TALEN protein was less efficient than mRNA at inducing homology-directed repair. Our results indicate that the use of Cas9 protein could represent a simple and practical methodological alternative to Cas9 mRNA in the generation of genetically-modified rats and mice as well as probably some other mammals.
- Published
- 2015