Optimization of gene knockout approaches and sgRNA selection in hPSCs with inducible Cas9 expression

作者
Jie Ni,Junhao Gong,Yuqing Ran,Rui Bai,Pufeng Huang,Zihe Zheng,Meng Zhou,Feng Lan,Wei Gu,Xujie Liu
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 40461-40461
标识
DOI:10.1038/s41598-025-24184-4
摘要

CRISPR/Cas9 has been extensively used for gene knockout, enabling functional studies of genetic loss-of-function in human pluripotent stem cells (hPSCs). However, commonly used Cas9 systems usually exhibit limited and variable efficiencies, and identifying single-guide RNAs (sgRNAs) with high cleavage activity-while avoiding ineffective ones-remains a major challenge. To address these issues, we generated a doxycycline-inducible spCas9-expressing hPSCs (hPSCs-iCas9) line and developed it into an optimized gene knockout system through systematically refining critical parameters. Through this optimization, the system achieved stable INDELs (Insertions and Deletions) efficiencies of 82-93% for single-gene knockouts, over 80% for double-genes knockouts, and up to 37.5% homozygous knockout efficiency for large DNA fragment deletions. Moreover, using this optimized system, we precisely evaluated three widely used gRNA scoring algorithms and integrated Western blotting to rapidly identify the ineffective sgRNA. As a result, among the tested algorithms, Benchling provided the most accurate predictions. Notably, we identified an ineffective sgRNA targeting exon 2 of ACE2, where the edited cell pool exhibited 80% INDELs but retained ACE2 protein expression. Together, these findings provide a robust framework for improving gene knockout efficiency in hPSCs and offer practical guidance for reliable sgRNA selection in gene editing experiments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
flj7038完成签到,获得积分10
14秒前
23秒前
zhangxinxin完成签到 ,获得积分10
23秒前
饿哭了塞完成签到 ,获得积分10
24秒前
zhongwei2284完成签到,获得积分10
27秒前
假真真完成签到 ,获得积分10
28秒前
34秒前
西格玛完成签到,获得积分10
38秒前
40秒前
吴晓燕发布了新的文献求助10
44秒前
YNILY完成签到 ,获得积分10
50秒前
科研民工李完成签到,获得积分10
52秒前
王哇噻完成签到 ,获得积分10
55秒前
zht发布了新的文献求助10
56秒前
LXx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
吴晓燕完成签到,获得积分10
1分钟前
一减完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1437594843完成签到 ,获得积分10
1分钟前
文静的翠彤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
星空完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zht完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
橙C完成签到,获得积分20
1分钟前
勤奋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mzhang2完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
重要的灵应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
追寻又柔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
He完成签到 ,获得积分10
2分钟前
旋转木马9个完成签到 ,获得积分10
2分钟前
WZL完成签到 ,获得积分10
2分钟前
马冬梅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Zhangym完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Petrology and Plate Tectonics,2025 450
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Social democracy and urban politics Party responses to the diversifying left in European cities 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Probability and Stochastic Processes 333
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6735858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8468466
关于积分的说明 18069212
捐赠科研通 6000121
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3001402
邀请新用户注册赠送积分活动 1977886
关于科研通互助平台的介绍 1939236