Development of CRISPR/dCas-based epigenetic gene regulation tools in malaria parasite
基于 CRISPR/dCas 的疟疾寄生虫表观遗传基因调控工具的开发
基本信息
- 批准号:10084810
- 负责人:
- 金额:$ 18.69万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-01-13 至 2022-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AcetylationAdoptionAntimalarialsBiologyCatalytic DomainCategoriesCessation of lifeChemicalsClustered Regularly Interspaced Short Palindromic RepeatsCommunitiesCre-LoxPDevelopmentDimerizationDown-RegulationEngineered GeneEngineeringEnhancersEnzymesEpigenetic ProcessEssential GenesEvaluationExonsFutureGene ActivationGene ExpressionGene Expression RegulationGene TargetingGenesGeneticGenetic EngineeringGenetic RecombinationGenetic TranscriptionGenomeGoalsGuide RNAHaploidyHistone AcetylationHistone DeacetylaseHistone H3HumanHuman BiologyInterventionIntronsMalariaMethodologyMethodsMolecularParasitesPathway interactionsPerformancePlasmodium falciparumPlasmodium falciparum genomePlasmodium genomeProteinsRecombinantsRegulationResearchResistance developmentSiteStreptococcus pyogenesSystemTechnologyTestingTetanus Helper PeptideTranscription Initiation SiteTranscriptional ActivationTransfectionUntranslated RNAUp-RegulationValidationVirulentWritingbasecomparative genomicsdesigndrug discoveryfunctional genomicsgene repressiongenetic manipulationhistone acetyltransferaseknock-downknockout genenew therapeutic targetnovelnucleaseparasite genomepromotertool
项目摘要
PROJECT SUMMARY
The development of resistance in the human malaria parasite Plasmodium falciparum to
essentially all commonly used antimalarial drugs demands increased efforts in drug discovery. A
better understanding of the parasite’s molecular and cellular pathways will help identify novel
drug targets. Although the parasite’s genome has been sequenced more than a decade ago,
the functions of more than half of the genes remain unknown. A major bottleneck towards
functional studies in P. falciparum is the low genetic recombination efficiency. In this proposal, a
new epigenetic gene engineering platform will be designed by taking the advantage of the
CRISPR/Cas9 technology for targeted gene engineering. By fusing either an epigenetic
activator or silencer to a nuclease-deficient Cas9 enzyme (dCas9) and guiding the recombinant
dCas9 to the transcriptional start site of the gene by specific single guide RNA (sgRNA), the
efficient up- or down-regulations of the targeted genes have been achieved. Optimization of this
system to enhance the robustness and precision of timing is critical to meet the requirements for
studying essential genes in this parasite. First, TetR and Cre/loxP inducible modules and
multiplexed gRNAs will be integrated into this system. Second, a complementary gene
regulation system employing the dCas12a (Cpf1), a new Cas with desired features for genetic
engineering in AT-rich genomes like that of P. falciparum, will be engineered and validated.
Systematic comparison of the performance of these two dCas gene regulation systems using a
suite of selected genes expressed at different development stages and with different
transcriptional levels will provide pivotal guidance on future efficient use of the systems. It is
anticipated that this versatile CRISPR/dCas-based epigenetic gene regulation system would
find broad applications in functional genomic studies in P. falciparum.
项目摘要
人类疟疾寄生虫疟原虫恶性疟原虫的抗性发展
本质上,所有常用的抗疟药药物都会在药物发现中增加
更好地了解寄生虫的分子和细胞途径将有助于识别新颖
药物靶标。
超过一半的基因的功能仍然未知。
恶性疟原虫中的功能研究是低遗传重组效能。
新的表观遗传基因工程平台将通过利用
CRISPR/CAS9用于靶向基因工程的技术。
激活剂或消音器到核酸酶缺陷CAS9酶(DCAS9)并引导重组
DCAS9通过特定的单个指南RNA(SGRNA)到基因的转录起始位点,
有效的靶向基因的降低或下降
增强计时的鲁棒性和精度的系统对于满足要求
在此寄生虫中研究必需基因。
多路复用的GRNA将集成到该系统中。
使用DCAS12A(CPF1)的调节系统,这是一种具有遗传特征的新CAS
像恶性疟原虫之类的高素质基因组中的工程将进行设计和验证。
使用A的两个DCAS基因调节系统的性能进行系统比较
选定基因的套件在不同的开发阶段表达,并且具有不同的
转录水平具有有关系统未来效率使用的关键指导。
预计这种多功能CRISPR/DCAS的表观遗传基因调节系统将
在恶性假单胞菌中找到广泛的应用基因组研究。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Plasmodium falciparum GCN5 plays a key role in regulating artemisinin resistance-related stress responses.
- DOI:10.1128/aac.00577-23
- 发表时间:2023-10-18
- 期刊:
- 影响因子:4.9
- 作者:
- 通讯作者:
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- 发表时间:2022-06-29
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Liang, Xiaoying;Boonhok, Rachasak;Siddiqui, Faiza Amber;Xiao, Bo;Li, Xiaolian;Qin, Junling;Min, Hui;Jiang, Lubin;Cui, Liwang;Miao, Jun
- 通讯作者:Miao, Jun
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