유전자변형동물 생산 및 활용 - Genetically Engineered Animal 2016. 3. 8. 동물실험기법 유전자변형동물 생산 및 활용 - Genetically Engineered Animal LARC, SBRI 구옥재, DVM, PhD

동물 실험 계획 ? 목적 ?

- 유전자변형동물 ; 목적에 맞게 유전자를 삽입 혹은 제거한 동물 유전자변형동물 ? - 유전자변형동물 ; 목적에 맞게 유전자를 삽입 혹은 제거한 동물 Model Animal for Biomedical Research Organ donor for Xenotransplantation Protein/Pharmaceutical Production Model Animal for Food Industry

모델 동물 - 수술 / 투여 등 - 유전자 변형

유전자변형마우스 돌연변이 마우스 (Spontaneous Mutant) SCID, Trembler-J 유전자 변형 마우스 (GEM; Genetically Engineered Mouse) Transgenic Mouse (유전자 도입) Knockout Mouse (유전자 제거)

유전자 발현 전신 발현 / Tissue-specific Knock-out 전신 knock-out / Conditional KO (Cre-loxP, …) 유전자 발현 on/off Tet-on / Tet-off 특정시기에 유전자 KO / 발현 Cre-ERT2 loxP-STOP-loxP Doxy + Doxy - Tamox + Tamox - Tamox + Tamox -

논문 저자

SBRI 동물자원은행

국제 마우스 표현형 컨소시움

Live Animal 도입 동결 자원 도입 (동결 배아 / 동결 정자) 제작

2. 유전자 미세주입 ; 1세포기 배아 전핵에 직접 주입 Transgenic Mice Production Promoter p(A) 1. 형질전환 유전자 제작 Coding sequence 2. 유전자 미세주입 ; 1세포기 배아 전핵에 직접 주입 3. 수정란 이식 ; 가임신 유도한 암컷 난관에 수술적 이식 4. Transgenic Founder 생산 및 유전자 검사 진행

배반포기 (Blastocyst) 배아 이용 Knockout Mice Production 1. 원하는 유전자가 제거된 배아줄기세포주 확보 Embryonic Stem Cells 2. 배아줄기세포 주입 배반포기 (Blastocyst) 배아 이용 3. 수정란 이식 ; 가임신 유도한 암컷 자궁에 이식 4. Chimera 생산 => 교배/번식을 통해 Knockout founder 생산

유전자가위 기술

Engineered Nucleases Find and Cut Repair Process = enable targeted cleavage in genome for efficient Genome Editing Find and Cut Gene Knockout Repair Process Gene Recovery Gene Modificaion Gene Addition

Any Strain Even GEM can be used Engineered Nuclease Based KO mice Multiplex KO !! Any Strain Even GEM can be used FAST, EFFICIENT, LOW COST

Fvb-TG(CAG-Cas9-RFP) Cas9 mice sgRNA injection (in vivo jetPEI IP) Heart Muscle Spleen Brain Colon Lung Liver Kidney sgRNA injection (in vivo jetPEI IP)

Gene Therapy using CRISPR/Cas9 system

Genome Engineering Using Engineered Nucleases Hijacking Cellular DSB Repair Pathways for Targeted Genome Modifications ENs Small insertions and deletions ENs Exact transfer of sequences from donor DNA EN-mediated genome engineering utilizes DSB repair pathways that are conserved in all eukaryotes !

SNP KI

Humanized Mice 유전체 분석 결과 => 특이 Mutation 도입 동물 질병 모델

Transgenic Dog / Pig / Cow Transgenic Livestock Transgenic Dog / Pig / Cow

Somatic Cell Nuclear Transfer 동물 복제 기술 Somatic Cell Nuclear Transfer

Computational Biology Organ-on-a-Chip 동물실험 대체 실험법

구 옥 재 010-7445-7297 okjae.koo@gmail.com 감사합니다 !! 구 옥 재 010-7445-7297 okjae.koo@gmail.com

Cre-loxP system Excision Cre Recombinase LoxP LoxP

ROSA26 ROSA26 tm Giel-Moloney et al., 2007, Genesis