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Edition des génomes des trypanosomatidés par le système CRISPR-Cas9
Yagoubat A, Lévêque M, Corrales RM, Lumbroso J, Henry S, Crobu L, Sollelis L, Bastien P & Sterkers Y
MiVEGEC, Univ. Montpellier, IRD, CNRS, Montpellier, France.
Laboratoire de Parasitologie-Mycologie, CHU de Montpellier
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Pas de machenerie de RNAi
long, plasticité génomique et
aneuploïdie mosaïque
système épisomal Intégration dans le génome
+++
long
Leishmania sp. Trypanosoma brucei
Tagging
ARNi
KO
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Cassure double brin Réparation par recombinaison homologue
ADN donneur
1-Cas9 2-SgRNA
3-
ADN donneur
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Stratégie utilisant des
produits PCR
KO
Stratégie épisomale
Tagging in situ marker free KO Inductible
Stratégie épisomale …En cours
CRISPR-Cas9
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PCR-based strategy
Gene knockout
Inducible Gene Knockout
Plasmid based Strategy …On going
CRISPR-Cas9
Stratégie épisomale
Tagging in situ marker free
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In situ tagging marker free
Endonuclease expression
(Modifié de Sollelis et al, 2015)
sgRNA expression sous promoteur U6
ADN donneur : RH + Tag
1-Cas9 2-SgRNA
sgRNA T U6 P U6
Tag
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2-SgRNA
sgRNA T U6 P U6
Tag
Insertion du Tag à l’extrémité N ou C-terminale
Pas de modification des régions UTRs prévient d’éventuel changement de localisation et
préserve la régulation de l’expression du gène
3-ADN donneur
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MLP1: Enveloppe nucléaire
Tout le long du cycle
MLP1 and MLP2: Myosin Like Protein 1 and 2
K N
N
K
MLP2
MLp2: Enveloppe nucléaire dans
les cellules en interphase
Relocalisation aux pôles du
fuseau en mitose
1N1K1F: cellule en interphase 2N2K2F: cellule en division
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Plasmid-based Strategy
in situ tagging marker free
Inducible Gene Knockout
Plasmid based Strategy …On going
CRISPR-Cas9
Stratégie utilisant des
produits PCR
KO
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The first high-throughput CRISPR Cas9 system in T. brucei and Leishmania
Trypanosoma. brucei et Leishmania spp
avec Cas9 et T7 pol intégrées
http://www.leishgedit.net/Home.html
Tom Beneke et al, 2017
Souches
Eva Gluenz lab,
University of Oxford
2 sgRNA et 2 cassettes de marqueurs de résistance Améliore l’efficacité
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PCR-generated sgRNA
Primer F Primer R
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PCR-generated sgRNA PCR-generated Donor DNA
PCR product HR1 HR2
Primer 2 Primer 1 30bp 30bp
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PCR-generated sgRNA PCR-generated Donor DNA
2-3 semaines de
sélection
T7 (T7RNAP)
5’sgRNA
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• Leishmania
• T. brucei
PCR intégration
PCR allèle sauvage
Knockout de Mlp2
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• Leishmania
• T. brucei
PCR intégration
PCR allèle sauvage 3000
2000 1500
Knockout de Mlp2
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• Leishmania
• T. brucei
PCR intégration
KO-TbMLP2…..en cours PCR allèle sauvage 3000
2000 1500
Knockout de Mlp2
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Knockout de MLP1 Echecs
RNAi de TbMLP1
Système inductible MLP1 est un gène essentiel
Knockout de Mlp1 chez Leishmania et T . brucei
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PCR-based strategy
Gene knockout
Plasmid-based Strategy
In situ tagging marker free
CRISPR-Cas9
KO Inductible
Stratégie épisomale …
combinant Cas9 et diCRE
Mottram’s lab
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Systéme inductible
Souche
Souche éditée
KO
Transfection
Rapamycine
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CRISPR-Cas9
Conclusion
Pour le tagging Stratégie épisomale permettant de
réaliser l’édition sans marqueur de
résistance, sans modifier les UTRs (Sollelis et al, 2015)
Pour les Knockout Uniquement des produits de PCR, sans clonage moléculaire (Beneke et al , 2017)
Pour le knockout des gènes essentiels En dévelopement, un systàme inductible
combinant le CRISPR-Cas9 et le système
DiCRE
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Remerciements…
Tom Beneke and Eva Gluenz (University of
Oxford)
Jeremy Mottram (University of Edinburg)
Akila Yagoubat (Doctorante)
Rosa-Milagros Corrales
Slavica Stanojcic
Lauriane Sollelis
Maude Lévêque (AHU)
Michèle Lefèbvre
Lucien Crobu
Nada Kuk
Steven Henry
Yvon Sterkers
Diane Ethna-Benet
Ana Rita Gomes
Elodie Gazanion
Pratima Gurung
Jose-Juan Lopez-Rubio
MRI: Elodie Jublanc
Nathalie Bourgeois
Christophe Ravel
Laurence Lachaud
Patrick Bastien