EDGE CT: Precise genome editing in a lepidopteran insect tailored for stable transformation

EDGE CT:鳞翅目昆虫的精确基因组编辑,专为稳定转化而定制

基本信息

  • 批准号:
    1923147
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 67.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-09-01 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

One out of ten species known to humans are moths and butterflies of the Lepidoptera order. Although this biodiversity provides new opportunities to understand the genetics of those insects, experimenters have been limited by the lack of a tractable laboratory system for routine genetic analysis. In this Enabling Discovery through Genomic Tools project, the team of investigators develop the Indian-meal moth as a laboratory system for discovery in lepidopteran genomes. This species is highly fertile, hardy, economical to maintain, allowing the development of moth lines embedded with genetic tools. In particular, the investigators optimize cutting-edge genome editing techniques for marking cells and tissues of interest. These efforts will open new avenues of research about the physiology, immunology, reproduction, developmental genetics, and evolution of an insect order of enormous diversity that includes numerous species of economic and ecological importance. To maximize worldwide impact, this project includes the training of young scientists, and the assemblage of a collaborative community of genome editors working with a pest that infests grain storage units and households alike all over the world.To address the lack of model system for routine functional genomics in Lepidoptera, this Enabling Discovery through Genomic Tools project will develop and disseminate tissue-specific assays and genome editing standards fro this lineage using the mealmoth Plodia interpunctella. In addition of being an important pest of stored food across the world, this organism is tailored for genome editing due to a unique suit of reproductive and rearing features (e.g., ease and low-cost of maintenance, injectable eggs, resistance to inbreeding, successful CRISPR targeting), an available genome sequence, and translucent stages and tissues that facilitate the screening of fluorescent markers. In particular, variations of CRISPR Homology-Directed Repair (HDR) is optimized using a dominant rescue assay in which thousands of injected individuals are screened for the targeted repair of a recessive mutation. Optimization assays are designed to yield meaningful comparisons of the in vivo performances of transformation methods for short allele replacements and long DNA knock-ins, and to catalyze further innovation across other insect emerging systems. Beyond their use in fundamental research, the tools developed here are expected to potentiate the integrated management of crop pests and forest defoliators, and to inform the biology of important food chain components and pollinators. Finally, Plodia itself shows a worldwide distribution and presents a threat to global food security. The low-cost of maintenance and EDGE-derived resources will thus stimulate work in this system at an international scale. As part of this project, the team of investigators organizes symposia at scientific meetings and trains a community of scientists interested in working with Plodia in their laboratories. This project is funded by the Behavioral Systems Cluster of Integrative Organismal Systems in the Directorate for Biological Sciences.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
人类所知的十分之一的物种是蛾和蝴蝶。虽然这种生物多样性为了解这些昆虫的遗传学提供了新的机会,但由于缺乏易于处理的实验室系统进行常规遗传分析,实验人员受到了限制。在这个通过基因组工具进行发现的项目中,研究人员团队开发了印度谷蛾作为发现鳞翅目基因组的实验室系统。这一物种是高度肥沃的,哈代,经济的维护,允许嵌入遗传工具的蛾系的发展。特别是,研究人员优化了用于标记感兴趣的细胞和组织的尖端基因组编辑技术。这些努力将开辟新的途径,研究生理学,免疫学,生殖,发育遗传学和进化的昆虫命令的巨大多样性,包括许多物种的经济和生态重要性。为了最大限度地扩大全球影响,该项目包括培训年轻科学家,并组建一个基因组编辑协作社区,与世界各地的粮食储存单位和家庭一样,对害虫进行研究。为了解决鳞翅目常规功能基因组学缺乏模型系统的问题,这个通过基因组工具进行发现的项目将开发和传播组织-使用粉蛾Plodia interpunctella的该谱系的特异性测定和基因组编辑标准。除了是世界各地储存食物的重要害虫之外,由于独特的繁殖和饲养特征(例如,容易和低成本的维护、可注射的卵子、对近亲繁殖的抗性、成功的CRISPR靶向)、可用的基因组序列以及促进荧光标记物筛选的半透明阶段和组织。特别地,CRISPR同源性定向修复(HDR)的变化使用显性拯救测定法进行优化,其中筛选数千个注射的个体用于隐性突变的靶向修复。优化测定被设计为产生用于短等位基因置换和长DNA敲入的转化方法的体内性能的有意义的比较,并催化跨其他昆虫新兴系统的进一步创新。除了在基础研究中的应用外,这里开发的工具有望加强作物害虫和森林落叶剂的综合管理,并为重要食物链组成部分和传粉者的生物学提供信息。最后,Plodia本身显示出世界范围的分布,并对全球粮食安全构成威胁。因此,维持费用低和电子数据交换所产生的资源将在国际范围内促进这一系统的工作。作为该项目的一部分,研究人员团队在科学会议上组织研讨会,并培训有兴趣在实验室与Plodia合作的科学家社区。该项目由生物科学理事会综合有机系统行为系统集群资助。该奖项反映了NSF的法定使命,并且通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

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)
Ultrabithorax Is a Micromanager of Hindwing Identity in Butterflies and Moths
  • DOI:
    10.3389/fevo.2021.643661
  • 发表时间:
    2021-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Tendolkar;A. Pomerantz;Christa Heryanto;P. Shirk;N. Patel;Arnaud Martin
  • 通讯作者:
    A. Tendolkar;A. Pomerantz;Christa Heryanto;P. Shirk;N. Patel;Arnaud Martin
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Arnaud Martin其他文献

Life and Death of Data in Data Lakes: Preserving Data Usability and Responsible Governance
数据湖中数据的生与死:保持数据可用性和负责任的治理
  • DOI:
    10.1007/978-3-030-34770-3_24
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Marzieh Derakhshannia;C. Gervet;Hicham Hajj;Anne Laurent;Arnaud Martin
  • 通讯作者:
    Arnaud Martin
Genetics of yellow-orange color variation in a pair of sympatric sulfur butterflies.
一对同域硫蝴蝶黄橙色颜色变异的遗传学。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.8
  • 作者:
    Joseph J. Hanly;C. Francescutti;L. S. Loh;Olaf B W H Corning;Derek J. Long;Marshall A. Nakatani;A. Porter;Arnaud Martin
  • 通讯作者:
    Arnaud Martin
Mapping and CRISPR homology-directed repair of a recessive white eye mutation in emPlodia/em moths
家蚕隐性白眼突变的定位及 CRISPR 同源定向修复
  • DOI:
    10.1016/j.isci.2022.103885
  • 发表时间:
    2022-03-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.100
  • 作者:
    Christa Heryanto;Joseph J. Hanly;Anyi Mazo-Vargas;Amruta Tendolkar;Arnaud Martin
  • 通讯作者:
    Arnaud Martin
Genetics of continuous colour variation in a pair of sympatric sulphur butterflies
一对同域硫蝴蝶连续颜色变化的遗传学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Joseph J. Hanly;C. Francescutti;L. S. Loh;Olaf B W H Corning;Derek J. Long;Marshall A. Nakatani;A. Porter;Arnaud Martin
  • 通讯作者:
    Arnaud Martin
SELP: Semi-supervised evidential label propagation algorithm for graph data clustering
SELP:用于图数据聚类的半监督证据标签传播算法

Arnaud Martin的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Arnaud Martin', 18)}}的其他基金

IntBIO: Collaborative Research: Silk Protein Innovation and Novelty (SPIN) : integrating across disciplines to decipher silk fiber evolution
IntBIO:合作研究:丝蛋白创新与新颖(SPIN):跨学科整合,破译丝纤维的进化
  • 批准号:
    2217156
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: RoL: The intersection between cell fate decisions and phenotypic diversification in a rapidly radiating butterfly lineage
合作研究:RoL:快速辐射蝴蝶谱系中细胞命运决定和表型多样化之间的交叉点
  • 批准号:
    2110534
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: cis-Regulatory Basis of Butterfly Wing Pattern Evolution
合作研究:蝴蝶翅膀图案进化的顺式调控基础
  • 批准号:
    1656553
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

深度学习驱动的PET/CT虚拟成像动态评估弥漫大B细胞淋巴瘤疗效的研究
  • 批准号:
    JCZRLH202500761
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于CT-linac医用直线加速器的一站式全骨髓放射治疗关键技术研究
  • 批准号:
    JCZRLH202500633
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于多参数双能CT深度迁移学习整体刻画胰腺癌免疫微环境并预测预后
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
可解释深度学习驱动的能量CT多参数影像-临床特征融合:胰腺癌根治术后早期复发预测研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于倾角仪联合决策树模型优化CT引导下精准肺穿刺的临床研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
CT引导下交感神经射频切断术对缺血性脑卒中复发率及肢体皮肤温度的影响
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
CT引导下责任颅神经射频治疗梅杰综合症技术培育与推广
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于传统、衍生CT影像特征及人工智能系统预测肺混合磨玻璃样腺癌浸润性的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
人工智能算法在结直肠癌肝转移瘤CT影像病灶全自动分割及复发风险模型构建中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
胸部CT的肺内外智能定量分析及其对COPD患者急性加重风险联合预测的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

CTスキャンを用いたバイオマス吸音材料の3Dモデル構築と特徴抽出
利用CT扫描生物质吸声材料3D模型构建及特征提取
  • 批准号:
    24K07374
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
生前/死後CT画像の骨形状情報に基づく個人同定システムの開発
开发基于生前/死后 CT 图像骨形状信息的个人识别系统
  • 批准号:
    24K10832
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
深層学習を活用した3次元CT-like血管壁MRI画像による頸動脈プラーク解析法の開発
利用深度学习,利用类 3D CT 血管壁 MRI 图像开发颈动脉斑块分析方法
  • 批准号:
    24K10834
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
AIに基づくCT-ECVによる心房細動合併ATTR心アミロイドーシスのスクリーニング系の確立
基于AI的CT-ECV ATTR心脏淀粉样变并发房颤筛查系统的建立
  • 批准号:
    24K11243
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
死後冠動脈造影CTと心臓MRIによる冠動脈疾患の新たな死因究明法-虚血心筋の自動解析
利用死后冠状动脉造影CT和心脏MRI确定冠状动脉疾病死因的新方法——缺血心肌自动分析
  • 批准号:
    24K13543
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
超高分解能超音波とDual-energy CTによる腸管虚血ペナンブライメージング技術の開発
超高分辨率超声和双能CT肠道缺血半暗带成像技术的发展
  • 批准号:
    24K18752
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
造影CTを用いたヨード洗い出し率による膵癌及び線維化の評価:細胞外容積分画との比較
使用增强 CT 的碘洗脱率评估胰腺癌和纤维化:与细胞外体积分级的比较
  • 批准号:
    24K18829
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
冠動脈CTの不安定プラーク診断における新しい血行力学的指標の確立
建立冠状动脉CT诊断易损斑块的新血流动力学指标
  • 批准号:
    24K19011
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
立木用X線CT装置による非破壊・経時観察にもとづくスギ黒心材形成に関する研究
基于立木X射线CT无损延时观测的雪松黑心材形成研究
  • 批准号:
    24K01829
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
粒子線がん治療中にリアルタイムでCT撮像を行う新手法
粒子束癌症治疗期间实时 CT 成像的新方法
  • 批准号:
    23K28462
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了