CRISPR/Retron 시스템을 이용한 유전체상의 치환 변이 생성과 추적 방법
Generation and tracking of substitution mutations in the genome using a CRISPR/Retron system
특허 요약
본 발명은 CRISPR/Retron 시스템을 이용한 유전체상의 치환 변이 생성과 추적 방법에 관한 것으로, 유전체 치환 변이를 위한 도너 DNA를 생산할 수 있는 레트론 시스템과 CRISPR/Cas9 시스템을 조합하여 유전체상의 치환 변이 효율을 높이고, 유전체의 여러 위치에 다양한 유전형을 표현하는 염기서열로 치환 변이를 가능케 하며 다양한 미생물 및 동물세포에서 발생할 수 있는 치환 변이들의 표현형을 빠르게 확인할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

프로모터, 단일가닥 msRNA를 코딩하는 뉴클레오티드 서열, 도너 DNA 서열을 포함하는 변형된 단일가닥 msDNA를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 및 역전사효소를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 레트론(retron) 핵산; 및프로모터, 가이드 RNA를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 및 터미네이터를 포함하는 단일가닥 가이드 RNA(sgRNA) 핵산을 순차적으로 포함하는 재조합 핵산 구조체.

2

제1항에 있어서,레트론 핵산과 가이드 RNA 핵산의 프로모터는 서로 다른 유도성 프로모터인, 재조합 핵산 구조체.

3

제2항에 있어서,유도성 프로모터는 T7 프로모터, SP6 프로모터, rpr-1 프로모터, rrk 프로모터 또는 U6 프로모터 중 어느 하나인, 재조합 핵산 구조체.

4

제1항에 있어서,재조합 핵산 구조체는 단일가닥 DNA 어닐링 재조합효소(recombinase)를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 더 포함하는, 재조합 핵산 구조체.

5

제4항에 있어서,단일가닥 DNA 어닐링 재조합효소는 베타 재조합효소 또는 베타 재조합효소의 상동체인, 재조합 핵산 구조체.

6

제5항에 있어서,단일가닥 DNA 어닐링 재조합효소는 박테리오파지 람다 베타 재조합효소 또는 박테리오파지 람다 베타 재조합효소의 상동체인, 재조합 핵산 구조체.

7

제4항에 있어서,단일가닥 DNA 어닐링 재조합효소는 역전사효소를 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 다운스트림에 위치하는, 재조합 핵산 구조체.

8

제1항에 있어서,도너 DNA는 PAM 서열을 포함하고, 표적 DNA에 대해 1 내지 3개의 뉴클레오티드의 미스매치를 갖는 변이 코돈을 포함하는 상동 서열로 이루어진 것인, 재조합 핵산 구조체.

9

제1항에 있어서,가이드 RNA는 표적 DNA를 인식하는 스페이서; 및 crRNA 및 tracrRNA로 이루어진 단일가닥 RNA 스캐폴드를 포함하는, 재조합 핵산 구조체.

10

제9항에 있어서,스페이서는 protospacer adjacent motifs(PAMs) 서열의 일부 또는 전체를 포함하는, 재조합 핵산 구조체.

11

제1항에 있어서,터미네이터는 T7 terminator, RNA Polymerase III terminator 또는 -TTTTTT- 서열 중 어느 하나인, 재조합 핵산 구조체.

12

제1항의 재조합 핵산 구조체를 포함하는 발현 벡터.

13

제12항의 발현 벡터로 형질전환된 숙주세포.

14

제13항에 있어서,숙주세포는 대장균(E.coli)를 포함하는, 숙주세포.

15

제1항의 재조합 핵산 구조체를 포함하는 발현 벡터 또는 상기 발현 벡터로 형질전환된 숙주세포; 및Cas9 단백질 또는 Cas9 단백질을 발현하는 벡터를 포함하는 CRISPR-Cas9 기반 유전체상의 치환 변이용 조성물.

16

제15항에 있어서,조성물은 원핵 세포 또는 진핵 세포에서 단일 위치 또는 다중 위치 유전자의 표적화된 돌연변이를 유도하는 것인, CRISPR-Cas9 기반 유전체상의 치환 변이용 조성물.

17

제15항의 CRISPR-Cas9 기반 유전체상의 치환 변이용 조성물을 원핵 세포 또는 인간을 제외한 진핵 세포에 도입하거나, 인 비트로에서 인간 세포에 도입하여 유전체상에서 치환 변이를 유도하는 단계; 및상기 단계에서 치환 변이가 유도된 원핵 세포 또는 인간을 제외한 진핵 세포의 유전체, 또는 인 비트로에서 치환 변이가 유도된 인간 세포의 유전체로부터 msd 전구체의 서열을 분석하여 유전체상의 치환 변이를 추적하는 단계를 포함하는 유전체상의 치환 변이 추적 방법.

18

제15항의 CRISPR-Cas9 기반 유전체상의 치환 변이용 조성물을 원핵 세포 또는 인간을 제외한 진핵 세포에 도입하거나, 인 비트로에서 인간 세포에 도입하여 유전체상에서 약물과 연관된 유전자의 치환 변이를 유도하는 단계; 및상기 단계에서 치환 변이가 유도된 원핵 세포 또는 인간을 제외한 진핵 세포에 약물을 처리하거나, 상기 단계에서 치환 변이가 유도된 인간 세포에 대해 인 비트로에서 약물을 처리하고, 상기 원핵 세포 또는 인간을 제외한 진핵 세포의 유전체, 또는 인 비트로에서 치환 변이가 유도된 인간 세포의 유전체로부터 msd 전구체의 서열을 분석하여 유전체상의 약물 내성 변이를 추적하는 단계를 포함하는 유전체상의 약물 내성 변이의 추적 방법.