A reversible haploid mouse embryonic stem cell biobank resource for functional genomics.
A reversible haploid mouse embryonic stem cell biobank resource for functional genomics.
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DOI：
10.1038/nature24027
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发表时间：
2017-10-05
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Penninger JM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Elling U;Wimmer RA;Leibbrandt A;Burkard T;Michlits G;Leopoldi A;Micheler T;Abdeen D;Zhuk S;Aspalter IM;Handl C;Liebergesell J;Hubmann M;Husa AM;Kinzer M;Schuller N;Wetzel E;van de Loo N;Martinez JAZ;Estoppey D;Riedl R;Yang F;Fu B;Dechat T;Ivics Z;Agu CA;Bell O;Blaas D;Gerhardt H;Hoepfner D;Stark A;Penninger JM
直接揭示基因对给定表型的贡献的能力是生物学研究的基础。然而，表面上同质的细胞群体表现出较大的克隆变异，可能混淆分析并破坏再现性。在这里，我们使用基因组饱和诱变创建了一个生物库，其中包含超过100，000个单独的单倍体小鼠胚胎干细胞（mESC）系，靶向16，950个具有遗传条形码，条件性和可逆突变的基因。该HaploBank是迄今为止最大的半/纯合突变mESCs资源，可供所有研究人员使用。可逆诱变通过允许直接在姐妹细胞中对基因组进行功能注释来克服克隆变异。我们利用Haplobank在反向遗传筛选中研究mESCs中必需基因的时间分辨率，并鉴定控制出芽血管生成和血管谱系特化的新基因。此外，用Haplobank进行的全基因组正向筛选鉴定出PLA 2G 16为引起普通感冒的鼻病毒的细胞毒性所需的宿主因子。因此，单克隆库克隆和可逆技术使得能够对基因组进行高通量、可再现的功能注释。
The ability to directly uncover the contributions of genes to a given phenotype is fundamental for biology research. However, ostensibly homogeneous cell populations exhibit large clonal variance that can confound analyses and undermine reproducibility. Here, we used genome-saturated mutagenesis to create a biobank of over 100,000 individual haploid murine embryonic stem cell (mESC) lines targeting 16,950 genes with genetically bar-coded, conditional and reversible mutations. This Haplobank is the largest resource of hemi-/homozygous mutant mESCs to date and is available to all researchers. Reversible mutagenesis overcomes clonal variance by permitting functional annotation of the genome directly in sister cells. We utilize Haplobank in reverse genetic screens to investigate the temporal resolution of essential genes in mESCs, and to identify novel genes that control sprouting angiogenesis and blood vessel lineage specification. Further, a genome-wide forward screen with Haplobank identified PLA2G16 as a host factor required for cytotoxicity by rhinoviruses, which cause the common cold. Thus, Haplobank clones and revertible technologies enable high-throughput, reproducible functional annotation of the genome.
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