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5'-核酸外切酶增加植物的基因编辑效率

技术#20160020

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iagram depicting how the expressed 5′-exonuclease resects double-stranded break ends to promote repair by the homologous recombination (HR) pathwaySchematic of proteins resulting from expression of each configuration
类别
研究人员
丹尼尔voytas博士
麦克奈特总统赋予教授;中心主任,精密植物基因组学
外部链接 (cbs.umn.edu)
由...管理
BJ焕
技术授权官
专利保护

我们正在申请专利2017-0175140

resects 5'端在SSN诱导双链断裂

同时引入一个T5噬菌体5'-外切核酸酶与传统的基因靶向的试剂(即,位点特异性核酸酶如CRISPR / cas9或TALEN系统)可以增加同源重组的频率/速度在基因靶向。这个新的真核(植物)细胞基因的编辑方法使用5'-核酸外切酶如施加在一个提供或内源修复的存在的蛋白质或核酸模板以引起染色体靶位由核酸酶和修复破损之间的同源重组模板。该技术利用通过介导同源重组破裂双链DNA的暴露3'-末端同源性检索的自然机制。 5'-核酸外切酶可以以引起位点特异性核酸酶(SSN)的双链断裂切除5'末端,潜在地增加的丰度和可能暴露3'-末端的尺寸。 5'-核酸外切酶是小蛋白,其可被表达为与所述核酸的转录物的融合和是当前的方法引入其他基因靶向试剂容易交付。此外,它是利用DNA复制,使修改后不整合不需要外源DNA降解短暂编辑策略兼容。

增加的效率和期望的基因工程化产物的产率

基因打靶的低效率仍然是基因组工程的努力是一个挑战,特别是在植物。这种新的方法,它增加了5'核酸外切酶的同源重组反应,表明在效率增加了三倍和期望的基因工程化的产品(例如,本塞姆氏烟草和小麦细胞)的产率,并且当与组合 双生病毒技术,实现在基因靶向一个15至50倍的增加。通过利用细胞的天然生物,这种技术不需要接触化学品,小分子或RNA干扰可能影响无关的基因靶向细胞过程。此外,无负作用,预计在生存力或暴露于该试剂细胞的再生能力。

发展阶段

  • 概念验证。证明使用CRISPR / cas9植物(烟草和小麦细胞)。

好处

  • 在基因靶向和产率的效率提高三倍
  • 15-50倍增加基因当与靶向结合 双生病毒模板技术
  • 预期对存活或细胞的再生能力无不良影响
  • 降低了创建和识别在真核细胞基因靶向事件的劳动
  • 通过目前的方法容易地递送

特征

  • T5噬菌体5'-核酸外切酶
  • 真核(植物)细胞基因编辑
  • 增加靶向频率/同源重组的基因率
  • 在特定网站核酸酶诱导双链断裂5'-核酸外切酶resects 5'端
  • 使用DNA复制的瞬态​​编辑策略兼容
  • 使得修改和整合没有不必要的外源DNA降解

应用

  • 基因在真核细胞靶向
  • 基因组工程(植物和动物)
  • 同源重组的频率增加/速率


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