BR112016030147B1 - METHOD FOR MODIFYING A GENOMIC TARGET LOCUS ON A Y CHROMOSOME IN A MOUSE EMBRYONIC STEM (ES) CELL - Google Patents

METHOD FOR MODIFYING A GENOMIC TARGET LOCUS ON A Y CHROMOSOME IN A MOUSE EMBRYONIC STEM (ES) CELL Download PDF

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David Frendewey
Gustavo Droguett
Anthony Gagliardi
Junko Kuno
Wojtek Auerbach
David M. Valenzuela
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Regeneron Pharmaceuticals, Inc
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Abstract

MÉTODO PARA MODIFICAR UM LOCUS-ALVO GENÔMICO EM UMCROMOSSOMO Y EM UMA CÉLULA TRONCO EMBRIONÁRIA DECAMUNDONGO (ES). Métodos e composições são fornecidos para gerarmodificações genéticas alvo no cromossomo Y ou um locus-alvo de desafio.As composições incluem uma cultura in vitro que compreende uma célula deanimal pluripotente e/ou totipotente XY (isto é, células ES XY ou células IPsXY) tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de umaproteína Sry; e o cultivo destas células em um meio que promove odesenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0. Tais composições podem serusadas em vários métodos para produzir uma fêmea fértil de mamífero nãohumano XY em uma geração F0.METHOD FOR MODIFYING A GENOMIC TARGET LOCUS IN A Y CHROMOSOME IN A MUSE EMBRYONIC STEM CELL (ES). Methods and compositions are provided for generating target genetic modifications at the Y chromosome or a target challenge locus. The compositions include an in vitro culture comprising an XY pluripotent and/or totipotent animal cell (i.e., XY ES cells or IPsXY cells) having a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein; and the cultivation of these cells in a medium that promotes the development of fertile XY females in F0. Such compositions can be used in various methods to produce a fertile female XY non-human mammal in an F0 generation.

Description

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELATOSREFERENCE TO RELATED DEPOSIT REQUESTS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. n° 62/017.582, depositado em 26 de junho de 2014, e do pedido provisório U.S. n° 62/017.627, depositado em 26 de junho de 2014, cada um dos quais é aqui incorporado em sua totalidade a título de referência.[001] This application claims the benefit of U.S. Provisional Application No. 62/017,582, filed June 26, 2014, and U.S. Provisional Application No. 62/017,627, filed June 26, 2014, each of which is incorporated herein in its entirety by reference.

REFERÊNCIA À LISTAGEM DE SEQUÊNCIA APRESENTADA COMO UM ARQUIVO DE TEXTO VIA EFS WEBREFERENCE TO SEQUENCE LISTING PRESENTED AS A TEXT FILE VIA EFS WEB

[002] A cópia oficial da listagem de sequência é enviada eletronicamente via EFS-Web como uma listagem de sequência no formato ASCII com um arquivo chamado 463545SEQLIST.TXT, criado em 25 de junho de 2015, e que tem um tamanho de 14 Kb e é depositado concomitantemente com o relatório. A listagem de sequência contida neste documento no formato ASCII faz parte do relatório descritivo e é aqui incorporado por referência em sua totalidade.[002] The official copy of the sequence listing is sent electronically via EFS-Web as a sequence listing in ASCII format with a file called 463545SEQLIST.TXT, created on June 25, 2015, and which has a size of 14 Kb and is deposited concurrently with the report. The sequence listing contained in this document in ASCII format is part of the specification and is incorporated herein by reference in its entirety.

CAMPOFIELD

[003] A invenção refere-se aos métodos e às composições para manter ou cultivar células pluripotentes e/ou totipotentes e aos métodos e às composições para geração de populações de células e animais transgênicos.[003] The invention relates to methods and compositions for maintaining or cultivating pluripotent and/or totipotent cells and to methods and compositions for generating populations of transgenic cells and animals.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

Talvez, devido às características estruturais únicas do cromossomo Y, as estratégias convencionais de genes-alvo em células-tronco embrionárias de camundongo para gerar mutações em genes ligados a Y tenham tido sucesso limitado. Portanto, geralmente, a compreensão das tenham tido sucesso limitado. Portanto, geralmente, a compreensão das funções de genes de murino ligados a Y é limitada aos conhecimentos obtidos de estudos com camundongos que transportam as deleções espontâneas, inserções de armadilhas ("traps") genéticas aleatórias ou transgenes autossômicos. São necessários métodos para melhorar a capacidade de direcionar um locus genômico no cromossomo Y.Perhaps, due to the unique structural features of the Y chromosome, conventional gene-targeting strategies in mouse embryonic stem cells to generate mutations in Y-linked genes have had limited success. Therefore, generally, understanding of these has had limited success. Therefore, generally, understanding of the functions of murine Y-linked genes is limited to knowledge obtained from studies of mice carrying spontaneous deletions, random genetic trap insertions, or autosomal transgenes. Methods are needed to improve the ability to target a genomic locus on the Y chromosome.

[005] A proteína Sry (região Y que determina o sexo) é o principal regulador da determinação do sexo masculino em mamíferos placentários. O gene Sry, também conhecido como o Fator de Determinação de Testículos (TDF), reside no cromossomo Y. O Sry é considerado um fator de transcrição que liga o DNA através de seu domínio de Grupo de Alta Mobilidade (HMG). A expressão do gene Sry de camundongo é restrita à cristal genital em um intervalo de tempo estreito em torno de 11 dias de desenvolvimento embrionário; tanto o mRNA de Sry quanto a proteína são detectados. Sry suficiente precisa ser produzido neste intervalo de tempo para converter a crista genital bipotencial no programa de formação de testículos nos machos ao mesmo tempo que inibe o programa de desenvolvimento de ovários nas fêmeas. Em testes com adultos, uma transcrição de Sry circular é detectada, porém, não a proteína Sry. Mutações no gene Sry que levam à produção de uma proteína Sry inativa ou que alteram o tempo e a potência da expressão do gene podem causar a reversão sexual de macho para fêmea, resultando em animais que têm um cromossomo X e um Y, mas que são anatomicamente fêmeas. As assim chamadas fêmeas XY são geralmente estéreis ou têm uma baixa fertilidade. A possibilidade de controle da determinação do sexo pela regulação do Sry teria grande valor na produção de animais geneticamente modificados.[005] The Sry protein (sex-determining region Y) is the main regulator of male sex determination in placental mammals. The Sry gene, also known as the Testis Determining Factor (TDF), resides on the Y chromosome. Sry is considered a transcription factor that binds DNA through its High Mobility Group (HMG) domain. Expression of the mouse Sry gene is restricted to the genital crystal in a narrow time frame around day 11 of embryonic development; both Sry mRNA and protein are detected. Sufficient sry needs to be produced in this time frame to convert the bipotential genital ridge into the testis formation program in males while inhibiting the ovarian development program in females. In tests with adults, a circular Sry transcript is detected, but not the Sry protein. Mutations in the Sry gene that lead to the production of an inactive Sry protein or that alter the timing and potency of gene expression can cause male-to-female sex reversal, resulting in animals that have one X and one Y chromosome, but which are anatomically female. So-called XY females are generally sterile or have low fertility. The possibility of controlling sex determination by regulating Sry would have great value in the production of genetically modified animals.

SUMÁRIOSUMMARY

[006] É fornecido um método para produzir uma linhagem de células-tronco embrionárias (ES) XY capaz de produzir uma fêmea fértil de mamífero não humano XY em uma geração F0. O método compreende: (a) modificar uma célula-tronco embrionária (ES) de mamífero não humano XY que tem uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry; e, (b) cultivar a linhagem de células ES modificadas sob condições que permitem a produção de uma linhagem de células ES que seja capaz de produzir uma fêmea fértil de mamífero não humano XY em uma geração F0.[006] A method is provided for producing an XY embryonic stem (ES) cell line capable of producing a fertile female XY non-human mammal in an F0 generation. The method comprises: (a) modifying an XY non-human mammalian embryonic stem (ES) cell that has a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein; and, (b) cultivating the modified ES cell line under conditions that allow the production of an ES cell line that is capable of producing a fertile female non-human mammal XY in an F0 generation.

[007] É também fornecido um método para produzir uma fêmea fértil de mamífero não humano XY em uma geração F0. O método compreende: (a) introduzir as células ES de mamífero não humano XY, produzidas pelo método acima e que têm uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry, em um embrião hospedeiro; (b) fazer a gestação do embrião hospedeiro; e (c) obter uma fêmea de mamífero não humano XY em F0, sendo que, ao atingir a maturidade sexual, a fêmea de mamífero não humano XY em F0 é fértil. Em uma modalidade, a fêmea de mamífero não humano XY em F0 é fértil quando cruzada com um camundongo do tipo selvagem. Em modalidades específicas, o camundongo do tipo selvagem é C57BL/6.[007] Also provided is a method for producing a fertile female non-human mammal XY in an F0 generation. The method comprises: (a) introducing XY non-human mammalian ES cells, produced by the above method and having a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein, into a host embryo; (b) gestation of the host embryo; and (c) obtaining a female non-human mammal XY in F0, whereby, upon reaching sexual maturity, the female non-human mammal XY in F0 is fertile. In one embodiment, the female non-human mammal XY at F0 is fertile when crossed with a wild-type mouse. In specific embodiments, the wild-type mouse is C57BL/6.

[008] Em uma modalidade, a célula ES de mamífero não humano XY é de um roedor. Em uma modalidade específica, o roedor é um camundongo. Em uma modalidade, a célula ES de camundongo XY é derivada de uma linhagem 129. Em uma modalidade, a célula ES de camundongo XY é uma célula ES de camundongo VGF1. Em uma modalidade, a célula ES de camundongo XY compreende um cromossomo Y derivado da linhagem 129. Em uma modalidade, a célula ES de camundongo XY é originária de uma linhagem C57BL/6. Em uma outra modalidade, o roedor é um rato ou um hamster.[008] In one embodiment, the non-human mammalian ES cell XY is from a rodent. In a specific embodiment, the rodent is a mouse. In one embodiment, the XY mouse ES cell is derived from a 129 lineage. In one embodiment, the XY mouse ES cell is a VGF1 mouse ES cell. In one embodiment, the XY mouse ES cell comprises a Y chromosome derived from the 129 lineage. In one embodiment, the XY mouse ES cell originates from a C57BL/6 lineage. In another embodiment, the rodent is a mouse or a hamster.

[009] Em algumas modalidades, o nível e/ou a atividade diminuídos da proteína Sry resulta de uma modificação genética no gene Sry. Em alguns destes métodos, a modificação genética no gene Sry compreende uma inserção de um ou mais nucleotídeos, uma deleção de um ou mais nucleotídeos, uma substituição de um ou mais nucleotídeos, um knockout, um knockin, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência homóloga, heteróloga ou ortóloga de ácidos nucleicos, ou uma combinação dos mesmos.[009] In some embodiments, the decreased level and/or activity of the Sry protein results from a genetic modification in the Sry gene. In some of these methods, the genetic modification in the Sry gene comprises an insertion of one or more nucleotides, a deletion of one or more nucleotides, a substitution of one or more nucleotides, a knockout, a knockin, a substitution of an endogenous acid sequence. nucleic acids by a homologous, heterologous or orthologous nucleic acid sequence, or a combination thereof.

[0010] Nos métodos aqui fornecidos, a modificação genética alvo pode compreender uma inserção, uma deleção, um knockout, um knockin, uma mutação pontual ou uma combinação dos mesmos. Em uma outra modalidade, a modificação genética alvo ocorre em um autossomo.[0010] In the methods provided here, the targeted genetic modification may comprise an insertion, a deletion, a knockout, a knockin, a point mutation or a combination thereof. In another embodiment, the targeted genetic modification occurs in an autosome.

[0011] Em algumas modalidades, a modificação do gene Sry compreende uma inserção de um marcador selecionável e/ou de um gene- repórter funcionalmente ligado a um promotor ativo na célula ES de mamífero não humano. Em algumas modalidades, a modificação do gene Sry compreende uma inserção de um gene-repórter funcionalmente ligado ao promotor de Sry endógeno. Em uma modalidade específica, o gene-repórter codifica a proteína-repórter LacZ.[0011] In some embodiments, modification of the Sry gene comprises an insertion of a selectable marker and/or a reporter gene functionally linked to an active promoter in the non-human mammalian ES cell. In some embodiments, modification of the Sry gene comprises an insertion of a reporter gene functionally linked to the endogenous Sry promoter. In a specific embodiment, the reporter gene encodes the LacZ reporter protein.

[0012] Em uma modalidade, a etapa de cultivo compreende cultivar a célula ES de mamífero não humano XY em um meio que compreende um meio de base e suplementos adequados para manter a célula ES de mamífero não humano em cultura, sendo que o meio é um meio de baixa osmolalidade. Em uma modalidade, o meio de baixa osmolalidade apresenta uma osmolalidade de cerca de 200 mOsm/kg a menos que cerca de 329 mOsm/kg. Em outras modalidades, o meio de baixa osmolalidade apresenta uma ou mais dentre as seguintes características: uma condutividade de cerca de 11 mS/cm a cerca de 13 mS/cm; um sal de um metal alcalino e um haleto em uma concentração de cerca de 50 mM a cerca de 110 mM; uma concentração de sal de ácido carbônico de cerca de 17 mM a cerca de 30 mM; uma concentração total de sal de haleto de metal alcalino e de sal de ácido carbônico de cerca de 85 mM a cerca de 130 mM; e/ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos.[0012] In one embodiment, the cultivation step comprises cultivating the XY non-human mammalian ES cell in a medium comprising a base medium and supplements suitable for maintaining the non-human mammalian ES cell in culture, the medium being a low osmolality medium. In one embodiment, the low osmolality medium has an osmolality of about 200 mOsm/kg less than about 329 mOsm/kg. In other embodiments, the low osmolality medium has one or more of the following characteristics: a conductivity of about 11 mS/cm to about 13 mS/cm; a salt of an alkali metal and a halide in a concentration of about 50 mM to about 110 mM; a carbonic acid salt concentration of about 17 mM to about 30 mM; a total concentration of alkali metal halide salt and carbonic acid salt of about 85 mM to about 130 mM; and/or a combination of any two or more thereof.

[0013] Em algumas modalidades, mediante a introdução das células ES de mamífero não humano XY em um embrião hospedeiro e após a gestação do embrião hospedeiro, ao menos 80%, ao menos 85%, ao menos 90% ou ao menos 95% dos mamíferos não humanos em F0 são fêmeas XY que, ao atingir a maturidade sexual, as fêmeas de mamífero não humano XY em F0 são férteis.[0013] In some embodiments, by introducing XY non-human mammalian ES cells into a host embryo and after gestation of the host embryo, at least 80%, at least 85%, at least 90% or at least 95% of non-human mammals in F0 are XY females who, upon reaching sexual maturity, non-human mammal females XY in F0 are fertile.

[0014] Em uma modalidade, a célula ES de mamífero não humano XY compreende um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, e sendo que o agente de nuclease induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla no sítio de reconhecimento. Esse método pode compreender adicionalmente a exposição da célula ES ao agente de nuclease na presença de um vetor de direcionamento que compreende um polinucleotídeo de inserção, sendo que, após a exposição ao agente de nuclease e ao vetor de direcionamento, a célula ES é modificada para conter o polinucleotídeo de inserção. Em uma modalidade, o agente de nuclease é um mRNA que codifica uma nuclease. Em modalidades específicas, o agente de nuclease é (a) uma nuclease de dedo de zinco (ZFN, zinc finger nuclease); (b) é uma Nuclease com Efetor do Tipo Ativador Transcricional (TALEN, "Transcription Activator-Like Effector Nuclease") ou (c) uma meganuclease. Em outras modalidades, o agente de nuclease compreende uma proteína (Cas) associada a Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas (CRISPR, "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats") e um RNA- guia (gRNA). Nestes métodos, o RNA-guia (gRNA) compreende (a) um RNA de Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas (CRISPR, "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats") (crRNA) que visa o primeiro sítio de reconhecimento; e (b) um RNA de CRISPR transativador (tracrRNA). Em alguns casos, o sítio de reconhecimento é imediatamente flanqueado por uma sequência de Motivo Adjacente Protoespaçador (PAM, "Protospacer Adjacent Motif"). Em uma modalidade, a proteína Cas é Cas9.[0014] In one embodiment, the non-human mammalian ES cell XY comprises a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent, and wherein the nuclease agent induces an incision or break in the strand. duo at the reconnaissance site. This method may further comprise exposing the ES cell to the nuclease agent in the presence of a targeting vector comprising an insertion polynucleotide, wherein, following exposure to the nuclease agent and the targeting vector, the ES cell is modified to contain the insertion polynucleotide. In one embodiment, the nuclease agent is an mRNA encoding a nuclease. In specific embodiments, the nuclease agent is (a) a zinc finger nuclease (ZFN); (b) is a Transcription Activator-Like Effector Nuclease (TALEN) or (c) a meganuclease. In other embodiments, the nuclease agent comprises a protein (Cas) associated with Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) and a guide RNA (gRNA). In these methods, the guide RNA (gRNA) comprises (a) a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) RNA (crRNA) that targets the first recognition site; and (b) a transactivating CRISPR RNA (tracrRNA). In some cases, the recognition site is immediately flanked by a Protospacer Adjacent Motif (PAM) sequence. In one embodiment, the Cas protein is Cas9.

[0015] É também fornecida uma cultura in vitro compreendendo uma linhagem de células ES de mamífero não humano XY de acordo com qualquer um dos métodos aqui fornecidos.[0015] An in vitro culture comprising a non-human mammalian ES cell line XY is also provided in accordance with any of the methods provided herein.

[0016] Uma cultura in vitro é fornecida e compreende (a) uma célula- tronco embrionária (ES) de mamífero não humano XY que tem uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry; e, (b) um meio que compreende um meio de base e suplementos adequados para manter a célula ES de mamífero não humano em cultura. Em uma modalidade, o meio de base apresenta uma osmolalidade de cerca de 200 mOsm/kg a menos que cerca de 329 mOsm/kg. Em outras modalidades, o meio de base apresenta uma ou mais das seguintes características: uma condutividade de cerca de 11 mS/cm a cerca de 13 mS/cm; um sal de um metal alcalino e um haleto em uma concentração de cerca de 50 mM a cerca de 110 mM; uma concentração de sal de ácido carbônico de cerca de 17 mM a cerca de 30 mM; uma concentração total de sal de haleto de metal alcalino e de sal de ácido carbônico de cerca de 85 mM a cerca de 130 mM; e/ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Em uma modalidade, a célula ES de mamífero não humano XY é de um roedor. Em uma modalidade, o roedor é um camundongo ou um rato. Em uma modalidade, a célula ES de camundongo XY é uma célula ES de camundongo VGF1. Em uma modalidade, o roedor é um rato ou um hamster. Em uma modalidade, o nível e/ou a atividade diminuídos da proteína Sry resulta de uma modificação genética no gene Sry. Em uma modalidade, a modificação genética no gene Sry compreende uma inserção de um ou mais nucleotídeos, uma deleção de um ou mais nucleotídeos, uma substituição de um ou mais nucleotídeos, um knockout, um knockin, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência heteróloga de ácidos nucleicos, ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, a célula ES de mamífero não humano compreende uma, duas, três ou mais modificações genéticas alvo. Em uma modalidade, a modificação genética alvo compreende uma inserção, uma deleção, um knockout, um knockin, uma mutação pontual ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, a modificação genética compreende ao menos uma inserção de um polinucleotídeo heterólogo no genoma de célula ES XY. Em uma modalidade, a modificação genética alvo ocorre em um autossomo. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 50 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 218 ± 22 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 3 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 218 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 261 ± 26 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 261 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 110 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 294 ± 29 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 6,4 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 294 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 270 ± 27 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 270 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato, 86 ± 5 mM de glicose e 322 ± 32 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, 15,5 mg/ml de glicose, e 322 mOsm/kg. Em uma modalidade, mediante a introdução das células ES de mamífero não humano XY em um embrião hospedeiro e após a gestação do embrião hospedeiro, ao menos 80% dos mamíferos não humanos em F0 são fêmeas XY que, ao atingir a maturidade sexual, as fêmeas de mamífero não humano XY em F0 são férteis.[0016] An in vitro culture is provided and comprises (a) an XY non-human mammalian embryonic stem (ES) cell that has a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein; and, (b) a medium comprising a base medium and supplements suitable for maintaining the non-human mammalian ES cell in culture. In one embodiment, the base medium has an osmolality of about 200 mOsm/kg less than about 329 mOsm/kg. In other embodiments, the base medium has one or more of the following characteristics: a conductivity of about 11 mS/cm to about 13 mS/cm; a salt of an alkali metal and a halide in a concentration of about 50 mM to about 110 mM; a carbonic acid salt concentration of about 17 mM to about 30 mM; a total concentration of alkali metal halide salt and carbonic acid salt of about 85 mM to about 130 mM; and/or a combination of any two or more thereof. In one embodiment, the non-human mammalian ES cell XY is from a rodent. In one embodiment, the rodent is a mouse or a rat. In one embodiment, the XY mouse ES cell is a VGF1 mouse ES cell. In one embodiment, the rodent is a mouse or a hamster. In one embodiment, the decreased level and/or activity of the Sry protein results from a genetic modification in the Sry gene. In one embodiment, the genetic modification in the Sry gene comprises an insertion of one or more nucleotides, a deletion of one or more nucleotides, a substitution of one or more nucleotides, a knockout, a knockin, a substitution of an endogenous nucleic acid sequence by a heterologous sequence of nucleic acids, or a combination thereof. In one embodiment, the non-human mammalian ES cell comprises one, two, three or more target genetic modifications. In one embodiment, the targeted genetic modification comprises an insertion, a deletion, a knockout, a knockin, a point mutation, or a combination thereof. In one embodiment, the genetic modification comprises at least one insertion of a heterologous polynucleotide into the XY ES cell genome. In one embodiment, the targeted genetic modification occurs on an autosome. In one embodiment, the base medium has 50 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 218 ± 22 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 3 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 218 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 261 ± 26 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 261 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has 110 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 294 ± 29 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 6.4 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 294 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 270 ± 27 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 270 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate, 86 ± 5 mM glucose and 322 ± 32 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, 15.5 mg/ml glucose, and 322 mOsm/kg. In one embodiment, by introducing XY non-human mammal ES cells into a host embryo and after gestation of the host embryo, at least 80% of the non-human mammals in F0 are XY females which, upon reaching sexual maturity, the females of non-human mammal XY in F0 are fertile.

[0017] É adicionalmente fornecido um método para produzir uma fêmea fértil de mamífero não humano XY em uma geração F0, compreendendo: (a) cultivar uma célula-tronco embrionária (ES) de mamífero não humano XY de doador que tem uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry em um meio que compreende um meio de base e suplementos adequados para manter a célula ES de mamífero não humano em cultura, (b) introduzir a célula ES de mamífero não humano XY de doador em um embrião hospedeiro; (d) fazer a gestação do embrião hospedeiro; e, (d) obter uma fêmea de mamífero não humano XY em F0, sendo que, ao atingir a maturidade sexual, a fêmea de mamífero não humano XY em F0 é fértil. Em uma modalidade, o meio tem uma osmolalidade de cerca de 200 mOsm/kg a menos que cerca de 329 mOsm/kg. Em outras modalidades, o meio apresenta uma característica que compreende um ou mais dos seguintes: uma condutividade de cerca de 11 mS/cm a cerca de 13 mS/cm; um sal de um metal alcalino e um haleto em uma concentração de cerca de 50 mM a cerca de 110 mM; uma concentração de sal de ácido carbônico de cerca de 17 mM a cerca de 30 mM; uma concentração total de sal de haleto de metal alcalino e de sal de ácido carbônico de cerca de 85 mM a cerca de 130 mM; e/ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos; Em uma modalidade, a célula ES de mamífero não humano XY é de um roedor. Em uma modalidade, o roedor é um camundongo ou um rato. Em uma modalidade, a célula ES de camundongo XY é uma célula ES de camundongo VGF1. Em uma modalidade, o roedor é um rato ou um hamster. Em uma modalidade, o nível e/ou a atividade diminuídos da proteína Sry é originário de uma modificação genética no gene Sry. Em uma modalidade, a modificação genética no gene Sry compreende uma inserção de um ou mais nucleotídeos, uma deleção de um ou mais nucleotídeos, uma substituição de um ou mais nucleotídeos, um knockout, um knockin, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência heteróloga de ácidos nucleicos, ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, a célula ES de mamífero não humano compreende uma, duas, três ou mais modificações genéticas alvo. Em uma modalidade, a modificação genética alvo compreende uma inserção, uma deleção, um knockout, um knockin, uma mutação pontual ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, a modificação genética alvo compreende ao menos uma inserção de um polinucleotídeo heterólogo em um genoma da célula ES XY. Em uma modalidade, a modificação genética alvo ocorre em um autossomo. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 50 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 218 ± 22 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 3 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 218 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 261 ± 26 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 261 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 110 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 294 ± 29 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 6,4 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 294 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 270 ± 27 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 270 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato, 86 ± 5 mM de glicose e 322 ± 32 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg//ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, 15,5 mg/ml de glicose, 322 mOsm/kg.[0017] There is further provided a method for producing a fertile female XY non-human mammal in an F0 generation, comprising: (a) culturing a donor XY non-human mammal embryonic stem (ES) cell that has a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein in a medium comprising a base medium and supplements suitable for maintaining the non-human mammalian ES cell in culture, (b) introducing the donor non-human mammalian ES cell XY into a host embryo; (d) gestation of the host embryo; and, (d) obtain a female non-human mammal XY in F0, whereby, upon reaching sexual maturity, the female non-human mammal XY in F0 is fertile. In one embodiment, the medium has an osmolality of about 200 mOsm/kg less than about 329 mOsm/kg. In other embodiments, the medium has a characteristic comprising one or more of the following: a conductivity of about 11 mS/cm to about 13 mS/cm; a salt of an alkali metal and a halide in a concentration of about 50 mM to about 110 mM; a carbonic acid salt concentration of about 17 mM to about 30 mM; a total concentration of alkali metal halide salt and carbonic acid salt of about 85 mM to about 130 mM; and/or a combination of any two or more thereof; In one embodiment, the non-human mammalian ES cell XY is from a rodent. In one embodiment, the rodent is a mouse or a rat. In one embodiment, the XY mouse ES cell is a VGF1 mouse ES cell. In one embodiment, the rodent is a mouse or a hamster. In one embodiment, the decreased level and/or activity of the Sry protein originates from a genetic modification in the Sry gene. In one embodiment, the genetic modification in the Sry gene comprises an insertion of one or more nucleotides, a deletion of one or more nucleotides, a substitution of one or more nucleotides, a knockout, a knockin, a substitution of an endogenous nucleic acid sequence by a heterologous sequence of nucleic acids, or a combination thereof. In one embodiment, the non-human mammalian ES cell comprises one, two, three or more target genetic modifications. In one embodiment, the targeted genetic modification comprises an insertion, a deletion, a knockout, a knockin, a point mutation, or a combination thereof. In one embodiment, the targeted genetic modification comprises at least one insertion of a heterologous polynucleotide into an XY ES cell genome. In one embodiment, the targeted genetic modification occurs on an autosome. In one embodiment, the base medium has 50 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 218 ± 22 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 3 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 218 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 261 ± 26 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 261 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has 110 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 294 ± 29 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 6.4 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 294 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 270 ± 27 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 270 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate, 86 ± 5 mM glucose and 322 ± 32 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium has about 5.1 mg//ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, 15.5 mg/ml glucose, 322 mOsm/kg.

[0018] São adicionalmente fornecidos métodos para produzir um homozigoto de mamífero não humano transgênico para uma mutação genética alvo na geração F1, compreendendo: (a) cruzar uma fêmea fértil XY em F0 que tem uma diminuição no nível e/ou na atividade da proteína Sry com um irmão clonal em coorte derivado do mesmo clone de célula ES, macho de mamífero não humano XY em F0, sendo que a fêmea fértil de mamífero não humano XY em F0 e o macho de mamífero não humano XY em F0 são, cada um, heterozigóticos para a mutação genética; e (b) obter um camundongo de progênie F1 que é homozigótico para a modificação genética.[0018] Methods are further provided for producing a transgenic non-human mammal homozygote for a target genetic mutation in the F1 generation, comprising: (a) crossing a fertile XY female in F0 that has a decrease in the level and/or activity of the protein Sry with a cohort clonal sibling derived from the same ES cell clone, non-human mammal male XY at F0, the fertile non-human mammal female XY at F0 and the non-human mammal male XY at F0 are each , heterozygous for the genetic mutation; and (b) obtaining an F1 progeny mouse that is homozygous for the genetic modification.

[0019] É também fornecido um método para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula que compreende (a) fornecer uma célula que compreende um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, (b) introduzir, na célula, (i) o agente de nuclease, em que o agente de nuclease induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla no sítio de reconhecimento; e (ii) um primeiro vetor de direcionamento que compreende um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia que correspondem a um primeiro e a um segundo sítios-alvo localizados em proximidade suficiente com o primeiro sítio de reconhecimento; e (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus-alvo genômico. Em uma modalidade, uma soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia é de ao menos 4 kb, porém menor que 150 kb. Em uma modalidade, o comprimento do primeiro braço de homologia e/ou do segundo braço de homologia é de ao menos 400 bp, porém menor que 1000 bp. Em uma outra modalidade, o comprimento do primeiro braço de homologia e/ou do segundo braço de homologia é de cerca de 700 bp a cerca de 800 bp.[0019] Also provided is a method for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent, (b) introducing, into the cell, (i) the nuclease agent, wherein the nuclease agent induces an incision or double-strand break at the recognition site; and (ii) a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms that correspond to a first and a second target sites located in sufficient proximity to the first recognition site; and (c) identify at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus. In one embodiment, a total sum of the first homology arm and the second homology arm is at least 4 kb, but less than 150 kb. In one embodiment, the length of the first homology arm and/or the second homology arm is at least 400 bp, but less than 1000 bp. In another embodiment, the length of the first homology arm and/or the second homology arm is about 700 bp to about 800 bp.

[0020] É adicionalmente fornecido um método para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula que compreende: (a) fornecer uma célula que compreende um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, (b) introduzir, na célula, um primeiro vetor de direcionamento que compreende um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia que correspondem a um primeiro e um segundo sítio-alvo; e (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus-alvo genômico. Em uma modalidade, o comprimento do primeiro braço de homologia e/ou do segundo braço de homologia é de ao menos 400 bp, porém menor que 1000 bp. Em uma outra modalidade, o comprimento do primeiro braço de homologia e/ou do segundo braço de homologia é de cerca de 700 bp a cerca de 800 bp. Em uma modalidade, a célula é uma célula de mamífero. Em uma modalidade, a célula de mamífero é uma célula não humana. Em uma modalidade, a célula de mamífero é de um roedor. Em uma modalidade, o roedor é um rato, um camundongo ou um hamster. Em uma modalidade, a célula é uma célula pluripotente. Em uma modalidade, a célula de mamífero é uma célula-tronco pluripotente induzida (iPS). Em uma modalidade, a célula pluripotente é uma célula-tronco embrionária (ES) não humana. Em uma modalidade, a célula pluripotente é uma célula-tronco embrionária (ES) de roedor, uma célula-tronco embrionária (ES) de camundongo ou uma célula-tronco embrionária (ES) de rato. Em uma modalidade, o agente de nuclease é um mRNA que codifica uma nuclease. Em uma modalidade, o agente de nuclease é uma nuclease de dedo de zinco (ZFN). Em uma modalidade, o agente de nuclease é uma Nuclease com Efetor do Tipo Ativador Transcricional (TALEN"Transcription Activator-Like Effector Nuclease"). Em uma modalidade, o agente de nuclease é uma meganuclease. Em algumas modalidades, o agente de nuclease compreende uma proteína (Cas) associada a repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçadas (CRISPR, "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats") e um RNA-guia (gRNA). Neste método, o RNA- guia (gRNA) pode compreender (a) um RNA de Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas (CRISPR) (crRNA) que direciona o primeiro sítio de reconhecimento; e (b) um RNA de CRISPR transativador (tracrRNA). Em uma modalidade, o primeiro ou o segundo sítios de reconhecimento são imediatamente flanqueados por uma sequência de Motivo Adjacente Protoespaçador (PAM, "Protospacer Adjacent Motif"). Em algumas modalidades, a proteína Cas é Cas9.[0020] There is further provided a method for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising: (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent , (b) introducing, into the cell, a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms corresponding to a first and a second target site; and (c) identify at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus. In one embodiment, the length of the first homology arm and/or the second homology arm is at least 400 bp, but less than 1000 bp. In another embodiment, the length of the first homology arm and/or the second homology arm is about 700 bp to about 800 bp. In one embodiment, the cell is a mammalian cell. In one embodiment, the mammalian cell is a non-human cell. In one embodiment, the mammalian cell is from a rodent. In one embodiment, the rodent is a rat, mouse or hamster. In one embodiment, the cell is a pluripotent cell. In one embodiment, the mammalian cell is an induced pluripotent stem (iPS) cell. In one embodiment, the pluripotent cell is a non-human embryonic stem (ES) cell. In one embodiment, the pluripotent cell is a rodent embryonic stem (ES) cell, a mouse embryonic stem (ES) cell, or a rat embryonic stem (ES) cell. In one embodiment, the nuclease agent is an mRNA encoding a nuclease. In one embodiment, the nuclease agent is a zinc finger nuclease (ZFN). In one embodiment, the nuclease agent is a Transcription Activator-Like Effector Nuclease (TALEN). In one embodiment, the nuclease agent is a meganuclease. In some embodiments, the nuclease agent comprises a protein (Cas) associated with clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) and a guide RNA (gRNA). In this method, the guide RNA (gRNA) can comprise (a) a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) RNA (crRNA) that targets the first recognition site; and (b) a transactivating CRISPR RNA (tracrRNA). In one embodiment, the first or second recognition sites are immediately flanked by a Protospacer Adjacent Motif (PAM) sequence. In some embodiments, the Cas protein is Cas9.

[0021] Em algumas modalidades, a modificação compreende uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos. Em algumas modalidades, a deleção é de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, ou de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 400 kb, de cerca de 400 kb a cerca de 500 kb, de cerca de 500 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 1 Mb a cerca de 1,5 Mb, de cerca de 1,5 Mb a cerca de 2 Mb, de cerca de 2 Mb a cerca de 2,5 Mb, ou de cerca de 2,5 Mb a cerca de 3 Mb; Em uma modalidade específica, a deleção é de ao menos 500 kb. Em uma modalidade, a célula é uma célula de mamífero. Em uma modalidade, a célula de mamífero é uma célula não humana. Em uma modalidade, a célula de mamífero é de um roedor. Em uma modalidade, o roedor é um rato, um camundongo ou um hamster. Em uma modalidade, a célula é uma célula pluripotente. Em uma modalidade, a célula de mamífero é uma célula-tronco pluripotente induzida (iPS). Em uma modalidade, a célula pluripotente é uma célula-tronco embrionária (ES) não humana. Em uma modalidade, a célula pluripotente é uma célula-tronco embrionária (ES) de roedor, uma célula- tronco embrionária (ES) de camundongo ou uma célula-tronco embrionária (ES) de rato. Em algumas modalidades, o agente de nuclease compreende uma proteína (Cas) associada a repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçadas (CRISPR, "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats") e um RNA-guia (gRNA). Neste método, o RNA- guia (gRNA) pode compreender (a) um RNA de Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas (CRISPR) (crRNA) que direciona o primeiro sítio de reconhecimento; e (b) um RNA de CRISPR transativador (tracrRNA). Em uma modalidade, o primeiro ou o segundo sítios de reconhecimento são imediatamente flanqueados por uma sequência de Motivo Adjacente Protoespaçador (PAM, "Protospacer Adjacent Motif"). Em algumas modalidades, a proteína Cas é Cas9. Em uma modalidade, o agente de nuclease é uma nuclease de dedo de zinco (ZFN). Em uma modalidade, o agente de nuclease é uma Nuclease com Efetor do Tipo Ativador Transcricional (TALEN"Transcription Activator-Like Effector Nuclease"). Em uma modalidade, o agente de nuclease é uma meganuclease.[0021] In some embodiments, the modification comprises a deletion of an endogenous nucleic acid sequence. In some embodiments, the deletion is from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 60 kb. , from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, or from about 150 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 400 kb, from about 400 kb to about 500 kb, from about 500 kb to about 1 Mb, from about 1 Mb to about 1, 5 Mb, from about 1.5 Mb to about 2 Mb, from about 2 Mb to about 2.5 Mb, or from about 2.5 Mb to about 3 Mb; In a specific embodiment, the deletion is at least 500 kb. In one embodiment, the cell is a mammalian cell. In one embodiment, the mammalian cell is a non-human cell. In one embodiment, the mammalian cell is from a rodent. In one embodiment, the rodent is a rat, mouse or hamster. In one embodiment, the cell is a pluripotent cell. In one embodiment, the mammalian cell is an induced pluripotent stem (iPS) cell. In one embodiment, the pluripotent cell is a non-human embryonic stem (ES) cell. In one embodiment, the pluripotent cell is a rodent embryonic stem (ES) cell, a mouse embryonic stem (ES) cell, or a rat embryonic stem (ES) cell. In some embodiments, the nuclease agent comprises a protein (Cas) associated with clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) and a guide RNA (gRNA). In this method, the guide RNA (gRNA) can comprise (a) a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) RNA (crRNA) that targets the first recognition site; and (b) a transactivating CRISPR RNA (tracrRNA). In one embodiment, the first or second recognition sites are immediately flanked by a Protospacer Adjacent Motif (PAM) sequence. In some embodiments, the Cas protein is Cas9. In one embodiment, the nuclease agent is a zinc finger nuclease (ZFN). In one embodiment, the nuclease agent is a Transcription Activator-Like Effector Nuclease (TALEN). In one embodiment, the nuclease agent is a meganuclease.

[0022] Métodos para a modificação do cromossomo Y compreendendo a exposição do cromossomo Y a uma proteína Cas e a um RNA CRISPR na presença de um vetor de direcionamento grande (LTVEC) que compreende uma sequência de ácidos nucleicos de ao menos 10 Kb e que, após a exposição à proteína Cas, o RNA CRISPR e o LTVEC, o cromossomo Y é modificado para conter ao menos 10 Kb de sequência de ácidos nucleicos. O LTVEC pode compreender uma sequência de ácidos nucleicos de ao menos 20 kb, ao menos 30 kb, ao menos 40 kb, ao menos 50 kb, ao menos 60 kb, ao menos 70 kb, ao menos 80 kb, ou ao menos 90 kb. Em outras modalidades, o LTVEC compreende uma sequência de ácidos nucleicos de ao menos 100 kb, ao menos 150 kb, ou ao menos 200 Kb.[0022] Methods for modifying the Y chromosome comprising exposing the Y chromosome to a Cas protein and a CRISPR RNA in the presence of a large targeting vector (LTVEC) comprising a nucleic acid sequence of at least 10 Kb and which , after exposure to Cas protein, CRISPR RNA and LTVEC, the Y chromosome is modified to contain at least 10 Kb of nucleic acid sequence. The LTVEC may comprise a nucleic acid sequence of at least 20 kb, at least 30 kb, at least 40 kb, at least 50 kb, at least 60 kb, at least 70 kb, at least 80 kb, or at least 90 kb . In other embodiments, the LTVEC comprises a nucleic acid sequence of at least 100 kb, at least 150 kb, or at least 200 Kb.

[0023] É adicionalmente fornecido um método para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo: (a) fornecer uma célula de mamífero compreendendo o locus-alvo genômico no cromossomo Y, sendo que o locus-alvo genômico compreende uma sequência-alvo de RNA-guia (gRNA); (b) introduzir na célula de mamífero: (i) um vetor de direcionamento grande (LTVEC) que compreende um primeiro ácido nucleico flanqueado com braços de direcionamento homólogo ao locus-alvo genômico, em que o LTVEC é de ao menos 10 kb; (ii) um primeiro construto de expressão que compreende um primeiro promotor funcionalmente ligado a um segundo ácido nucleico que codifica uma proteína Cas, e (iii) um segundo construto de expressão que compreende um segundo promotor funcionalmente ligado a um terceiro ácido nucleico que codifica um RNA- guia (gRNA) que compreende uma sequência de nucleotídeos que se hibridiza à sequência-alvo de gRNA e um RNA CRISPR transativador (tracrRNA), sendo que o primeiro e o segundo promotores estão ativos na célula de mamífero; e (c) identificar uma célula de mamífero modificada que compreende uma modificação genética alvo no locus-alvo genômico no cromossomo Y. Em outras modalidades, o LTVEC é de ao menos 15 kb, ao menos 20 kb, ao menos 30 kb, ao menos 40 kb, ao menos 50 kb, ao menos 60 kb, ao menos 70 kb, ao menos 80 kb, ou ao menos 90 kb. Em outras modalidades, o LTVEC é de ao menos 100 kb, ao menos 150 kb, ou ao menos 200 Kb. Em uma modalidade, a célula de mamífero é uma célula de mamífero não humano. Em uma modalidade, a célula de mamífero é um fibroblasto. Em uma modalidade, a célula de mamífero é de um roedor. Em uma modalidade, o roedor é um rato, um camundongo ou um hamster. Em uma modalidade, a célula de mamífero é uma célula pluripotente. Em uma modalidade, a célula pluripotente é uma célula-tronco pluripotente induzida (iPS). Em uma modalidade, a célula pluripotente é uma célula-tronco embrionária (ES) de camundongo ou uma célula-tronco embrionária (ES) de rato. Em uma modalidade, a célula pluripotente é uma célula progenitora humana restrita em termos de desenvolvimento. Em uma modalidade, a proteína Cas é uma proteína Cas9. Em uma modalidade, a sequência-alvo de gRNA é imediatamente flanqueada por uma sequência de Motivo Adjacente Protoespaçador (PAM, "Protospacer Adjacent Motif"). Em uma modalidade, a soma total de braços de homologia 5' e 3' do LTVEC é de cerca de 10 kb a cerca de 150 kb. Em uma modalidade, a soma total dos braços de homologia 5' e 3' do LTVEC é de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 120 kb, ou de cerca de 120 kb a 150 kb. Em uma modalidade, a modificação genética alvo compreende: (a) uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência homóloga ou ortóloga de ácidos nucleicos; (b) uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos; (c) uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos, em que a deleção varia de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, ou de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 400 kb, de cerca de 400 kb a cerca de 500 kb, de cerca de 500 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 1 Mb a cerca de 1,5 Mb, de cerca de 1,5 Mb a cerca de 2 Mb, de cerca de 2 Mb a cerca de 2,5 Mb, ou de cerca de 2,5 Mb a cerca de 3 Mb; (d) inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos; (e) inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos na faixa de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 250 kb, de cerca de 250 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 350 kb, ou de cerca de 350 kb a cerca de 400 kb; (f) inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos que compreende uma sequência homóloga ou ortóloga de ácidos nucleicos; (g) inserção de uma sequência quimérica de ácidos nucleicos que compreende uma sequência de ácidos nucleicos humanos e uma de não humanos; (h) inserção de um alelo condicional flanqueado com sequências-alvo de recombinase específicas do sítio; (i) inserção de um marcador selecionável ou de um gene-repórter funcionalmente ligado a um terceiro promotor ativo na célula de mamífero; ou (j) uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o locus-alvo genômico compreende (i) uma sequência-alvo 5' que é homóloga a um braço de homologia 5'; e (iii) uma sequência-alvo 3' que é homóloga a um braço de homologia 3'. Em uma modalidade, a sequência-alvo 5' e a sequência-alvo 3' são separadas por ao menos 5 kb, porém menos que 3 Mb. Em uma modalidade, a sequência-alvo 5' e a sequência-alvo 3' são separadas por ao menos 5 kb, mas menos que 10 kb, ao menos 10 kb, mas menos que 20 kb, ao menos 20 kb, mas menos que 40 kb, ao menos 40 kb, mas menos que 60 kb, ao menos 60 kb, mas menos que 80 kb, ao menos cerca de 80 kb, mas menos que 100 kb, ao menos 100 kb, mas menos que 150 kb, ou ao menos 150 kb, mas menos que 200 kb, ao menos cerca de 200 kb, mas menos que cerca de 300 kb, ao menos cerca de 300 kb, mas menos que cerca de 400 kb, ao menos cerca de 400 kb, mas menos que cerca de 500 kb, ao menos cerca de 500 kb, mas menos que cerca de 1 Mb, ao menos cerca de 1 Mb, mas menos que cerca de 1,5 Mb, ao menos cerca de 1,5 Mb, mas menos que cerca de 2 Mb, ao menos cerca de 2 Mb, mas menos que cerca de 2,5 Mb, ou ao menos cerca de 2,5 Mb, mas menos que cerca de 3 Mb. Em uma modalidade, o primeiro e segundo construtos de expressão estão em uma única molécula de ácido nucleico. Em uma modalidade, o locus-alvo genômico compreende o locus Sry.[0023] There is further provided a method for modifying a genomic target locus on the Y chromosome comprising: (a) providing a mammalian cell comprising the genomic target locus on the Y chromosome, the genomic target locus comprising a target sequence guide RNA (gRNA); (b) introducing into the mammalian cell: (i) a large targeting vector (LTVEC) comprising a first nucleic acid flanked with targeting arms homologous to the genomic target locus, wherein the LTVEC is at least 10 kb; (ii) a first expression construct comprising a first promoter operably linked to a second nucleic acid encoding a Cas protein, and (iii) a second expression construct comprising a second promoter operably linked to a third nucleic acid encoding a guide RNA (gRNA) comprising a nucleotide sequence that hybridizes to the gRNA target sequence and a transactivating CRISPR RNA (tracrRNA), with the first and second promoters being active in the mammalian cell; and (c) identifying a modified mammalian cell that comprises a target genetic modification at the genomic target locus on the Y chromosome. In other embodiments, the LTVEC is at least 15 kb, at least 20 kb, at least 30 kb, at least 40 kb, at least 50 kb, at least 60 kb, at least 70 kb, at least 80 kb, or at least 90 kb. In other embodiments, the LTVEC is at least 100 kb, at least 150 kb, or at least 200 Kb. In one embodiment, the mammalian cell is a non-human mammalian cell. In one embodiment, the mammalian cell is a fibroblast. In one embodiment, the mammalian cell is from a rodent. In one embodiment, the rodent is a rat, mouse or hamster. In one embodiment, the mammalian cell is a pluripotent cell. In one embodiment, the pluripotent cell is an induced pluripotent stem (iPS) cell. In one embodiment, the pluripotent cell is a mouse embryonic stem (ES) cell or a rat embryonic stem (ES) cell. In one embodiment, the pluripotent cell is a developmentally restricted human progenitor cell. In one embodiment, the Cas protein is a Cas9 protein. In one embodiment, the gRNA target sequence is immediately flanked by a Protospacer Adjacent Motif (PAM) sequence. In one embodiment, the total sum of 5' and 3' homology arms of the LTVEC is about 10 kb to about 150 kb. In one embodiment, the sum total of the 5' and 3' homology arms of the LTVEC is from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 60 kb. kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 120 kb, or from about 120 kb to 150 kb. In one embodiment, the targeted genetic modification comprises: (a) a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with a homologous or orthologous nucleic acid sequence; (b) a deletion of an endogenous nucleic acid sequence; (c) a deletion of an endogenous nucleic acid sequence, wherein the deletion ranges from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb , from about 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, or from about 150 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 400 kb, from about 400 kb to about 500 kb, from about 500 kb to about 1 Mb , from about 1 Mb to about 1.5 Mb, from about 1.5 Mb to about 2 Mb, from about 2 Mb to about 2.5 Mb, or from about 2.5 Mb to about 3 Mb; (d) insertion of an exogenous nucleic acid sequence; (e) insertion of an exogenous nucleic acid sequence in the range of about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 200 kb , from about 200 kb to about 250 kb, from about 250 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 350 kb, or from about 350 kb to about 400 kb; (f) insertion of an exogenous nucleic acid sequence comprising a homologous or orthologous nucleic acid sequence; (g) inserting a chimeric nucleic acid sequence comprising a human and a non-human nucleic acid sequence; (h) insertion of a conditional allele flanked with site-specific recombinase target sequences; (i) insertion of a selectable marker or a reporter gene functionally linked to a third active promoter in the mammalian cell; or (j) a combination thereof. In one embodiment, the genomic target locus comprises (i) a 5' target sequence that is homologous to a 5' homology arm; and (iii) a 3' target sequence that is homologous to a 3' homology arm. In one embodiment, the 5' target sequence and the 3' target sequence are separated by at least 5 kb, but less than 3 Mb. In one embodiment, the 5' target sequence and the 3' target sequence are separated at least 5 kb but less than 10 kb, at least 10 kb but less than 20 kb, at least 20 kb but less than 40 kb, at least 40 kb but less than 60 kb, at least 60 kb, but less than 80 kb, at least about 80 kb, but less than 100 kb, at least 100 kb, but less than 150 kb, or at least 150 kb, but less than 200 kb, at least about 200 kb, but less than about 300 kb, at least about 300 kb, but less than about 400 kb, at least about 400 kb, but less than about 500 kb, at least about 500 kb, but less than about 1 Mb, at least about 1 Mb, but less than about 1.5 Mb, at least about 1.5 Mb, but less than about 2 Mb, at least about 2 Mb, but less than about 2, 5 Mb, or at least about 2.5 Mb, but less than about 3 Mb. In one embodiment, the first and second expression constructs are on a single nucleic acid molecule. In one embodiment, the genomic target locus comprises the Sry locus.

[0024] É adicionalmente fornecido um método para modificação genética alvo no cromossomo Y de um animal não humano, compreendendo: (a) modificar um locus genômico de interesse no cromossomo Y de uma célula pluripotente não humana, de acordo com os métodos descritos na presente invenção, produzindo, assim, uma célula pluripotente não humana geneticamente modificada compreendendo uma modificação genética alvo no cromossomo Y; (b) introduzir a célula pluripotente não humana modificada de acordo com (a) em um embrião hospedeiro não humano; e fazer a gestação do embrião hospedeiro não humano compreendendo a célula pluripotente modificada em um substituinte, sendo que o substituinte produz progênie F0 compreendendo a modificação genética alvo, sendo que a modificação genética alvo é capaz de ser transmitida através da linhagem germinativa. Em uma modalidade, o locus genômico de interesse compreende o locus Sry.[0024] A method is further provided for target genetic modification on the Y chromosome of a non-human animal, comprising: (a) modifying a genomic locus of interest on the Y chromosome of a non-human pluripotent cell, in accordance with the methods described herein invention, thereby producing a genetically modified non-human pluripotent cell comprising a target genetic modification on the Y chromosome; (b) introducing the modified non-human pluripotent cell according to (a) into a non-human host embryo; and gestating the non-human host embryo comprising the pluripotent cell modified in a substituent, wherein the substituent produces F0 progeny comprising the target genetic modification, wherein the target genetic modification is capable of being transmitted through the germline. In one embodiment, the genomic locus of interest comprises the Sry locus.

[0025] Métodos e composições são fornecidos para gerar modificações genéticas alvo no cromossomo Y. As composições incluem uma cultura in vitro que compreende uma célula de animal pluripotente e/ou totipotente XY (isto é, células ES XY ou células iPS XY) tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry; e o cultivo destas células em um meio que promove o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0. Tais composições podem ser usadas em vários métodos para produzir uma fêmea fértil de mamíferos não humanos XY em uma geração F0.[0025] Methods and compositions are provided for generating target genetic modifications on the Y chromosome. The compositions include an in vitro culture comprising an XY pluripotent and/or totipotent animal cell (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) having a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein; and culturing these cells in a medium that promotes the development of fertile XY females in F0. Such compositions can be used in various methods to produce a fertile female XY non-human mammal in an F0 generation.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

[0026] A Figura 1 apresenta um esquema do Cas9/gRNA CRISPR que tem como alvo o gene Sry de camundongo. VG-1 (SEQ ID NO:10); VG-2 (SEQ ID NO:11); VG-3 (SEQ ID NO:12). Os iniciadores e sondas indicados na Figura 1 são apresentados nas SEQ ID NOS: 13-29.[0026] Figure 1 presents a schematic of the Cas9/gRNA CRISPR that targets the mouse Sry gene. VG-1 (SEQ ID NO:10); VG-2 (SEQ ID NO:11); VG-3 (SEQ ID NO:12). The primers and probes indicated in Figure 1 are shown in SEQ ID NOS: 13-29.

[0027] A Figura 2 fornece um esquema que tem como alvo o gene Sry com TALEN e CRISPR utilizando um gene-repórter lacZ. O gene Sry foi direcionado tanto com um LTVEC quanto com um vetor de braço curto (smallTVEC) tendo braços de homologia menores do que um LTVEC, a fim de evitar locais de desafio no cromossomo Y.[0027] Figure 2 provides a scheme that targets the Sry gene with TALEN and CRISPR using a lacZ reporter gene. The Sry gene was targeted with either an LTVEC or a short-arm vector (smallTVEC) having shorter homology arms than an LTVEC in order to avoid challenge sites on the Y chromosome.

[0028] A Figura 3 ilustra a expressão de LacZ em embriões.[0028] Figure 3 illustrates the expression of LacZ in embryos.

[0029] A Figura 4 fornece um esquema de uma grande deleção de mais de 500 kb no cromossomo Y mediada por ZFNs ou por RNAs guia CRISPR em combinação com endonuclease de DNA de Cas9.[0029] Figure 4 provides a schematic of a large deletion of more than 500 kb on the Y chromosome mediated by ZFNs or CRISPR guide RNAs in combination with Cas9 DNA endonuclease.

[0030] As Figuras 5 A, B, e C fornecem a confirmação de sequenciamento da grande deleção no cromossomo Y em diferentes clones. A Figura 5 é o resultado de sequenciamento do clone 1-D5. A sequência Kdm5 ascendente e a sequência Uspy9 descendente são fornecidas na SEQ ID NO:30; 1-D5 1500F (SEQ ID NO:31); 1-D5 1000R (SEQ ID NO:32); A Figura 5B é o resultado de sequenciamento do clone 5-C4. A sequência Kdm5 ascendente e a sequência Uspy9 descendente são fornecidas na SEQ ID NO:33; 1500F (SEQ ID NO:34); 1000R (SEQ ID NO:35); 1000F (SEQ ID NO:36); e a Figura 5C é o resultado de sequenciamento do clone 6-A12. A sequência Kdm5 ascendente e a sequência Uspy9 descendente são fornecidas na SEQ ID NO:37; 1500F (SEQ ID NO:38); 1000R (SEQ ID NO:39); 1000F (SEQ ID NO:40); 1500R (SEQ ID NO:41). As regiões em caixas na Figura 5B e na Figura 5C representam regiões de micro-homologia.[0030] Figures 5 A, B, and C provide sequencing confirmation of the large deletion on the Y chromosome in different clones. Figure 5 is the sequencing result of clone 1-D5. The ascending Kdm5 sequence and the descending Uspy9 sequence are provided in SEQ ID NO:30; 1-D5 1500F (SEQ ID NO:31); 1-D5 1000R (SEQ ID NO:32); Figure 5B is the sequencing result of clone 5-C4. The ascending Kdm5 sequence and the descending Uspy9 sequence are provided in SEQ ID NO:33; 1500F (SEQ ID NO:34); 1000R (SEQ ID NO:35); 1000F (SEQ ID NO:36); and Figure 5C is the sequencing result of clone 6-A12. The ascending Kdm5 sequence and the descending Uspy9 sequence are provided in SEQ ID NO:37; 1500F (SEQ ID NO:38); 1000R (SEQ ID NO:39); 1000F (SEQ ID NO:40); 1500R (SEQ ID NO:41). The boxed regions in Figure 5B and Figure 5C represent regions of microhomology.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION DefiniçõesDefinitions

[0031] Os termos "proteína," "polipeptídeo," e "peptídeo," usados de maneira intercambiável na presente invenção, incluem formas poliméricas de aminoácidos de qualquer comprimento, incluindo aminoácidos codificados e não codificados e aminoácidos quimicamente ou bioquimicamente modificados ou derivados. Os termos incluem, também, polímeros que tenham sido modificados, como polipeptídeos tendo cadeias principais peptídicas modificadas.[0031] The terms "protein," "polypeptide," and "peptide," used interchangeably in the present invention, include polymeric forms of amino acids of any length, including coded and non-coded amino acids and chemically or biochemically modified or derived amino acids. The terms also include polymers that have been modified, such as polypeptides having modified peptide backbones.

[0032] Os termos "ácido nucleico" e "polinucleotídeo," utilizados de forma intercambiável na presente invenção, incluem formas poliméricas de nucleotídeos de qualquer comprimento, incluindo ribonucleotídeos, desoxirribonucleotídeos, ou análogos ou versões modificadas dos mesmos. Eles incluem DNA ou RNA de fita simples, dupla e múltipla, DNA genômico, cDNA, híbridos de DNA-RNA e polímeros que compreendem bases de purina, bases de pirimidina ou outras bases naturais quimicamente modificadas, bioquimicamente modificadas, não naturais ou de nucleotídeo derivado. Por uma questão de simplicidade, o tamanho do ácido nucleico pode ser expresso em bp se o ácido nucleico estiver na forma de fita simples ou dupla; no segundo caso, o bp é aquele formado se e quando o ácido nucleico de fita simples for duplicado com sua fita exatamente complementar.[0032] The terms "nucleic acid" and "polynucleotide," used interchangeably in the present invention, include polymeric forms of nucleotides of any length, including ribonucleotides, deoxyribonucleotides, or analogs or modified versions thereof. They include single-, double-, and multiple-stranded DNA or RNA, genomic DNA, cDNA, DNA-RNA hybrids, and polymers comprising purine bases, pyrimidine bases, or other chemically modified, biochemically modified, unnatural, or nucleotide-derived natural bases. . For the sake of simplicity, the size of the nucleic acid can be expressed in bp whether the nucleic acid is in single- or double-stranded form; in the second case, the bp is that formed if and when the single-stranded nucleic acid is duplicated with its exactly complementary strand.

[0033] "Otimização de códon" inclui, em geral, um processo de modificação de uma sequência de ácidos nucleicos para expressão melhorada em células hospedeiras particulares pela substituição de ao menos um códon da sequência nativa por um códon que é mais frequentemente usado nos genes da célula hospedeira, enquanto mantém a sequência de aminoácidos nativa. Por exemplo, um ácido nucleico que codifica uma proteína Cas pode ser modificado para substituir códons tendo uma frequência maior de uso em uma dada célula procariótica ou eucariótica, incluindo uma célula bacteriana, uma célula de levedura, uma célula humana, uma célula não humana, uma célula de mamífero, uma célula de roedor, uma célula de camundongo, uma célula de rato, uma célula de hamster, ou qualquer outra célula hospedeira, em comparação com a sequência de ácidos nucleicos de ocorrência natural. Tabelas de uso de códon são prontamente disponíveis, por exemplo, na "Base de Dados de Uso de Códon." Estas tabelas podem ser adaptadas de várias formas. Vide Nakamura et al. (2000) Nucleic Acids Research 28:292. Algoritmos de computador para otimização de códons de uma sequência em particular para expressão em um hospedeiro em particular também estão disponíveis (vide, por exemplo, Gene Forge).[0033] "Codon optimization" includes, in general, a process of modifying a nucleic acid sequence for improved expression in particular host cells by replacing at least one codon of the native sequence with a codon that is most frequently used in genes of the host cell, while maintaining the native amino acid sequence. For example, a nucleic acid encoding a Cas protein can be modified to replace codons having a higher frequency of use in a given prokaryotic or eukaryotic cell, including a bacterial cell, a yeast cell, a human cell, a non-human cell, a mammalian cell, a rodent cell, a mouse cell, a rat cell, a hamster cell, or any other host cell, compared to the naturally occurring nucleic acid sequence. Codon usage tables are readily available, for example, in the "Codon Usage Database." These tables can be adapted in several ways. See Nakamura et al. (2000) Nucleic Acids Research 28:292. Computer algorithms for optimizing codons of a particular sequence for expression in a particular host are also available (see, for example, Gene Forge).

[0034] "Ligação funcional" ou "funcionalmente ligado" inclui a justaposição de dois ou mais componentes (por exemplo, um promotor ou outro elemento de sequência), de modo que ambos os componentes funcionem normalmente e permitam a possibilidade de que ao menos um dos componentes possa mediar uma função que é exercida sobre ao menos um dos outros componentes. Por exemplo, um promotor pode estar funcionalmente ligado a uma sequência de codificação se o promotor controlar o nível de transcrição da sequência de codificação em resposta à presença ou à ausência de um ou mais fatores reguladores transcricionais.[0034] "Functional linkage" or "functionally linked" includes the juxtaposition of two or more components (e.g., a promoter or other sequence element), such that both components function normally and allow the possibility that at least one of the components can mediate a function that is exerted on at least one of the other components. For example, a promoter may be functionally linked to a coding sequence if the promoter controls the level of transcription of the coding sequence in response to the presence or absence of one or more transcriptional regulatory factors.

[0035] "Complementaridade" de ácidos nucleicos significa que uma sequência de nucleotídeos de uma fita de ácido nucleico, devido à orientação de seus grupos de nucleobase, forma ligações de hidrogênio com outra sequência de uma fita de ácido nucleico oposta. As bases complementares em DNA são tipicamente A com T e C com G. No RNA, são tipicamente C com G e U com A. A complementaridade pode ser perfeita ou substancial/suficiente. A complementaridade perfeita entre dois ácidos nucleicos significa que os dois ácidos nucleicos podem formar um duplex em que cada base no duplex é ligada a uma base complementar através de pareamento de Watson-Crick. "Substancialmente" ou "suficientemente" complementar significa que uma sequência de uma fita não é completamente e/ou perfeitamente complementar a uma sequência em uma fita oposta, mas que ocorre ligação suficiente entre as bases nas duas fitas para formar um complexo híbrido estável no conjunto de condições de hibridização (por exemplo, concentração de sal e temperatura). Tais condições podem ser previstas pelo uso das sequências e cálculos matemáticos padrão para prever a Tm de fitas hibridizadas ou por determinação empírica da Tm utilizando métodos rotineiros. A Tm inclui a temperatura na qual uma população de complexos de hibridização formados entre duas fitas de ácido nucleico são 50% desnaturadas. A uma temperatura abaixo da Tm, a formação de um complexo de hibridização é favorecida, enquanto que em uma temperatura acima da Tm, a fusão ou separação das fitas no complexo de hibridização é favorecida. A Tm pode ser estimada por um ácido nucleico que tem um teor conhecido de G+C em uma solução aquosa de1 M de NaCl, pelo uso de, por exemplo, Tm=81,5+0,41 (% G+C), embora outras computações conhecidas de Tm levem em consideração as características estruturais do ácido nucleico.[0035] "Complementarity" of nucleic acids means that a nucleotide sequence of a nucleic acid strand, due to the orientation of its nucleobase groups, forms hydrogen bonds with another sequence of an opposite nucleic acid strand. Complementary bases in DNA are typically A with T and C with G. In RNA, they are typically C with G and U with A. Complementarity can be perfect or substantial/sufficient. Perfect complementarity between two nucleic acids means that the two nucleic acids can form a duplex in which each base in the duplex is linked to a complementary base through Watson-Crick pairing. "Substantially" or "sufficiently" complementary means that a sequence on one strand is not completely and/or perfectly complementary to a sequence on an opposite strand, but that sufficient binding occurs between the bases on the two strands to form an overall stable hybrid complex of hybridization conditions (e.g., salt concentration and temperature). Such conditions can be predicted by using standard mathematical sequences and calculations to predict the Tm of hybridized strands or by empirically determining the Tm using routine methods. Tm includes the temperature at which a population of hybridization complexes formed between two nucleic acid strands are 50% denatured. At a temperature below Tm, the formation of a hybridization complex is favored, whereas at a temperature above Tm, fusion or separation of the strands in the hybridization complex is favored. Tm can be estimated for a nucleic acid that has a known G+C content in an aqueous solution of 1 M NaCl, by using, for example, Tm=81.5+0.41 (% G+C), although other known computations of Tm take structural features of the nucleic acid into account.

[0036] "Condição de hibridização" inclui o ambiente cumulativo no qual a fita de ácido nucleico se liga a uma segunda fita de ácido nucleico por interações de fita complementares e por ligação de hidrogênio para produzir um complexo de hibridização. Tais condições incluem os componentes químicos e suas concentrações (por exemplo, sais, agentes quelantes, formamida) de uma solução aquosa ou orgânica que contém os ácidos nucleicos e a temperatura da mistura. Outros fatores, como o tempo de incubação ou dimensões da câmara de reação, podem contribuir para o meio ambiente. Vide, por exemplo, Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2.sup.nd ed., pp. 1.90-1.91, 9.47-9.51, 1 1.47-11.57 (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1989).[0036] "Hybridization condition" includes the cumulative environment in which the nucleic acid strand binds to a second nucleic acid strand by complementary strand interactions and by hydrogen bonding to produce a hybridization complex. Such conditions include the chemical components and their concentrations (e.g., salts, chelating agents, formamide) of an aqueous or organic solution containing the nucleic acids and the temperature of the mixture. Other factors, such as incubation time or dimensions of the reaction chamber, can contribute to the environment. See, for example, Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2.sup.nd ed., pp. 1.90-1.91, 9.47-9.51, 11.47-11.57 (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1989).

[0037] A hibridização requer que os dois ácidos nucleicos contenham sequências complementares, embora disparidades entre as bases sejam possíveis. As condições adequadas para hibridização entre dois ácidos nucleicos dependem do comprimento dos ácidos nucleicos e do grau de complementação, variáveis bem conhecidas na técnica. Quanto maior o grau de complementação entre duas sequências de nucleotídeos, maior o valor da temperatura de fusão (Tm) para híbridos de ácidos nucleicos que têm aquelas sequências. Para hibridizações entre ácidos nucleicos com curtas extensões de complementaridade (por exemplo, complementaridade acima de 35 ou menos, 30 ou menos, 25 ou menos, 22 ou menos, 20 ou menos, ou 18 ou menos nucleotídeos), a posição de disparidades se torna importante (vide Sambrook et al., supra, 11.7-11.8). Tipicamente, o comprimento de um ácido nucleico hibridizável é de ao menos cerca de 10 nucleotídeos. Os comprimentos mínimos ilustrativos para um ácido nucleico hibridizável incluem ao menos cerca de 15 nucleotídeos, ao menos cerca de 20 nucleotídeos, ao menos cerca de 22 nucleotídeos, ao menos cerca de 25 nucleotídeos e ao menos cerca de 30 nucleotídeos. Além disso, a temperatura e a concentração de sal da solução de lavagem podem ser ajustadas conforme necessário, de acordo com fatores como o comprimento da região de complementação e o grau de complementação.[0037] Hybridization requires that the two nucleic acids contain complementary sequences, although disparities between the bases are possible. Suitable conditions for hybridization between two nucleic acids depend on the length of the nucleic acids and the degree of complementation, variables well known in the art. The greater the degree of complementation between two nucleotide sequences, the higher the melting temperature (Tm) value for nucleic acid hybrids that have those sequences. For hybridizations between nucleic acids with short stretches of complementarity (e.g., complementarity over 35 or less, 30 or less, 25 or less, 22 or less, 20 or less, or 18 or less nucleotides), the position of disparities becomes important (see Sambrook et al., supra, 11.7-11.8). Typically, the length of a hybridizable nucleic acid is at least about 10 nucleotides. Illustrative minimum lengths for a hybridizable nucleic acid include at least about 15 nucleotides, at least about 20 nucleotides, at least about 22 nucleotides, at least about 25 nucleotides, and at least about 30 nucleotides. Furthermore, the temperature and salt concentration of the washing solution can be adjusted as needed according to factors such as the length of the complementation region and the degree of complementation.

[0038] A sequência de polinucleotídeos não precisa ser 100% complementar àquela de seu ácido nucleico-alvo para ser especificamente hibridizável. Além disso, um polinucleotídeo pode hibridizar ao longo de um ou mais segmentos, de tal modo que segmentos de intervenção ou adjacentes não sejam envolvidos no evento de hibridização (por exemplo, uma estrutura de laço ou estrutura em forma de grampo). Um polinucleotídeo (por exemplo, gRNA) pode compreender ao menos 70%, ao menos 80%, ao menos 90%, ao menos 95%, ao menos 99%, ou 100% de complementaridade de sequência com uma região-alvo dentro da sequência de ácidos nucleicos-alvo à qual é direcionado. Por exemplo, um gRNA no qual 18 de 20 nucleotídeos são complementares a uma região-alvo, e que, portanto, hibridizariam especificamente, representaria 90% de complementaridade. Nesse exemplo, os nucleotídeos não complementares remanescentes podem ser agrupados ou interespaçados com nucleotídeos complementares e não precisam ser contíguos entre si ou a nucleotídeos complementares.[0038] The polynucleotide sequence does not need to be 100% complementary to that of its target nucleic acid to be specifically hybridizable. Furthermore, a polynucleotide may hybridize along one or more segments such that intervening or adjacent segments are not involved in the hybridization event (e.g., a loop structure or hairpin structure). A polynucleotide (e.g., gRNA) may comprise at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100% sequence complementarity with a target region within the sequence of target nucleic acids to which it is directed. For example, a gRNA in which 18 of 20 nucleotides are complementary to a target region, and which would therefore hybridize specifically, would represent 90% complementarity. In this example, the remaining non-complementary nucleotides may be clustered or interspaced with complementary nucleotides and need not be contiguous with each other or with complementary nucleotides.

[0039] A complementaridade percentual entre extensões particulares de sequências de ácidos nucleicos dentro dos ácidos nucleicos pode ser determinada rotineiramente utilizando programas BLAST (ferramentas de busca básica de alinhamento local) e programas PowerBLAST conhecidos na técnica (Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403 a 410; Zhang and Madden (1997) Genome Res. 7:649 a 656), ou mediante o uso do programa Gap (Wisconsin Sequence Analysis Package, Versão 8 para Unix, Genetics Computer Group, University Research Park, Madison Wis.), usando configurações padrão, que utiliza o algoritmo de Smith e Waterman (Adv. Appl. Math., 1981, 2, 482 a 489).[0039] Percent complementarity between particular lengths of nucleic acid sequences within nucleic acids can be routinely determined using BLAST programs (basic local alignment search tools) and PowerBLAST programs known in the art (Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403 to 410; Zhang and Madden (1997) Genome Res. 7:649 to 656), or using the Gap program (Wisconsin Sequence Analysis Package, Version 8 for Unix, Genetics Computer Group, University Research Park, Madison Wis.), using default settings, which uses the Smith and Waterman algorithm (Adv. Appl. Math., 1981, 2, 482 to 489).

[0040] Os métodos e as composições aqui fornecidos empregam uma variedade de componentes diferentes. É reconhecido ao longo da descrição que alguns componentes podem ter variantes e fragmentos ativos. Tais componentes incluem, por exemplo, proteínas Cas, RNAs CRISPR, tracrRNAs, e RNAs-guia. A atividade biológica de cada um desses componentes é descrita em outros pontos da presente invenção.[0040] The methods and compositions provided here employ a variety of different components. It is recognized throughout the description that some components may have active variants and fragments. Such components include, for example, Cas proteins, CRISPR RNAs, tracrRNAs, and guide RNAs. The biological activity of each of these components is described elsewhere in the present invention.

[0041] "Identidade de sequência" ou "identidade", no contexto de duas sequências de polinucleotídeos ou polipeptídeos, faz referência aos resíduos nas duas sequências que são iguais quando alinhadas para correspondência máxima em uma janela de comparação especificada. Quando a porcentagem de identidade de sequência é usada em referência às proteínas, é reconhecido que posições de resíduos que não são idênticas frequentemente diferem por substituições conservativas de aminoácidos, em que resíduos de aminoácidos são substituídos por outros resíduos de aminoácidos com propriedades químicas semelhantes (por exemplo, carga ou hidrofobicidade) e, portanto, não mudam as propriedades funcionais da molécula. Quando sequências diferem em substituições conservativas, a porcentagem de identidade de sequência pode ser ajustada para cima para corrigir a natureza conservativa da substituição. Diz-se que as sequências que diferem por tais substituições conservativas têm "similaridade entre sequências" ou "similaridade". Os meios para fazer esse ajuste são bem conhecidos por aqueles versados na técnica. Tipicamente, isso envolve a pontuação de uma substituição conservativa como uma disparidade parcial ao invés de uma disparidade completa, aumentando, assim, a porcentagem de identidade de sequência. Dessa forma, por exemplo, quando um aminoácido idêntico receber uma pontuação de 1 e uma substituição não conservativa receber uma pontuação de zero, uma substituição conservativa recebe uma pontuação entre zero e 1. A pontuação de substituições conservativas é calculada, por exemplo, conforme implementado no programa PC/GENE (Intelligenetics, Mountain View, Califórnia).[0041] "Sequence identity" or "identity", in the context of two polynucleotide or polypeptide sequences, refers to residues in the two sequences that are the same when aligned for maximum correspondence in a specified comparison window. When percentage sequence identity is used in reference to proteins, it is recognized that residue positions that are not identical often differ by conservative amino acid substitutions, in which amino acid residues are replaced by other amino acid residues with similar chemical properties (e.g. example, charge or hydrophobicity) and therefore do not change the functional properties of the molecule. When sequences differ in conservative substitutions, the percentage of sequence identity can be adjusted upward to correct for the conservative nature of the substitution. Sequences that differ by such conservative substitutions are said to have "sequence similarity" or "similarity". The means for making this adjustment are well known to those skilled in the art. Typically, this involves scoring a conservative substitution as a partial disparity rather than a complete disparity, thereby increasing the percentage of sequence identity. Thus, for example, when an identical amino acid receives a score of 1 and a non-conservative substitution receives a score of zero, a conservative substitution receives a score between zero and 1. The score for conservative substitutions is calculated, for example, as implemented in the PC/GENE program (Intelligenetics, Mountain View, California).

[0042] "Porcentagem de identidade de sequência" inclui o valor determinado pela comparação de duas sequências idealmente alinhadas ao longo de uma janela de comparação, sendo que a porção da sequência de polinucleotídeos na janela de comparação pode compreender adições ou deleções (isto é, "vãos") quando comparada à sequência de referência (que não compreende adições ou deleções) para alinhamento ideal das duas sequências. A porcentagem é calculada pela determinação do número de posições nas quais a base de ácido nucleico idêntica ou resíduo de aminoácido ocorre em ambas as sequências para produzir o número de posições pareadas, dividindo o número de posições pareadas pelo número total de posições na janela de comparação, e multiplicando o resultado por 100 para obter a porcentagem de identidade de sequência.[0042] "Percent sequence identity" includes the value determined by comparing two ideally aligned sequences along a comparison window, wherein the portion of the polynucleotide sequence in the comparison window may comprise additions or deletions (i.e., "gaps") when compared to the reference sequence (which does not include additions or deletions) for ideal alignment of the two sequences. The percentage is calculated by determining the number of positions at which the identical nucleic acid base or amino acid residue occurs in both sequences to produce the number of paired positions, then dividing the number of paired positions by the total number of positions in the comparison window , and multiplying the result by 100 to obtain the percentage of sequence identity.

[0043] Exceto onde especificado em contrário, valores de identidade de sequência/similaridade incluem o valor obtido com o uso de GAP Versão 10 com o uso dos seguintes parâmetros: % de identidade e % de similaridade para uma sequência de nucleotídeos com o uso de Peso de GAP de 50 e Peso de Comprimento de 3, e a matriz de pontuação de nwsgapdna.cmp; % de identidade e % de similaridade para uma sequência de aminoácidos com o uso de Peso de GAP de 8 e Peso de Comprimento de 2 e a matriz de pontuação BLOSUM62; ou qualquer programa equivalente aos mesmos. "Programa equivalente" inclui qualquer programa de comparação de sequência que, para quaisquer duas sequências em questão, gera um alinhamento tendo correlações de nucleotídeos ou de resíduo de aminoácidos idênticas e uma identidade de sequência percentual idêntica quando comparada ao alinhamento correspondente gerado pelo GAP Versão 10.[0043] Except where otherwise specified, sequence identity/similarity values include the value obtained using GAP Version 10 using the following parameters: % identity and % similarity for a nucleotide sequence using GAP weight of 50 and Length weight of 3, and the scoring matrix from nwsgapdna.cmp; % Identity and % Similarity for an amino acid sequence using GAP Weight of 8 and Length Weight of 2 and the BLOSUM62 scoring matrix; or any equivalent program thereto. "Equivalent program" includes any sequence comparison program that, for any two sequences in question, generates an alignment having identical nucleotide or amino acid residue correlations and an identical percent sequence identity when compared to the corresponding alignment generated by GAP Version 10 .

[0044] Composições ou métodos "compreendendo" ou "incluindo" um ou mais elementos mencionados podem incluir outros elementos não especificamente mencionados. Por exemplo, uma composição que "compreende" ou "inclui" uma proteína pode conter a proteína sozinha ou em combinação com outros ingredientes.[0044] Compositions or methods "comprising" or "including" one or more mentioned elements may include other elements not specifically mentioned. For example, a composition that "comprises" or "includes" a protein may contain the protein alone or in combination with other ingredients.

[0045] A designação de uma faixa de valores inclui todos os números inteiros dentro ou que definem a faixa e todas as subfaixas definidas por números inteiros dentro da faixa.[0045] The designation of a range of values includes all integers within or defining the range and all sub-ranges defined by integers within the range.

[0046] A menos que de outro modo evidente a partir do contexto, o termo "cerca de" abrange valores dentro de uma margem de erro de medida padrão (ou seja, SEM, standard margin of error) de um valor estabelecido.[0046] Unless otherwise evident from the context, the term "about" encompasses values within a standard measurement error margin (i.e., SEM, standard margin of error) of an established value.

[0047] As formas singulares dos artigos "um", "uma" e "o/a" incluem as referências de plural, a menos que o contexto claramente estabeleça de outra forma. Por exemplo, o termo "uma proteína Cas" ou "ao menos uma proteína Cas" pode incluir uma pluralidade de proteínas Cas, incluindo misturas das mesmas.[0047] The singular forms of the articles "a", "an" and "the" include plural references, unless the context clearly establishes otherwise. For example, the term "a Cas protein" or "at least one Cas protein" may include a plurality of Cas proteins, including mixtures thereof.

I. Métodos e Composições para a Produção de uma Fêmea Fértil de Animal XY em uma Geração F0.I. Methods and Compositions for Producing a Fertile Female of Animal XY in an F0 Generation.

[0048] São conhecidos métodos para a produção de animais não humanos a partir de células ES de doador e embriões hospedeiros. As células ES de doador são selecionadas para certas características que melhoram a capacidade das células de preencher um embrião hospedeiro e, dessa forma, contribuem em parte ou em uma parte substancial para a formação de um animal pelas células ES de doador e pelo embrião hospedeiro. O animal formado pode ser macho ou fêmea, com base, em grande parte, no genótipo da célula ES (por exemplo, XY ou XX).[0048] Methods for producing non-human animals from donor ES cells and host embryos are known. Donor ES cells are selected for certain characteristics that improve the ability of the cells to populate a host embryo and thus contribute in part or a substantial part to the formation of an animal by the donor ES cells and the host embryo. The animal formed can be male or female, based largely on the genotype of the ES cell (e.g., XY or XX).

[0049] A maior parte das linhagens de célula ES para produzir animais transgênicos tem um genótipo XY macho. Devido à dominância do cromossomo Y na determinação do sexo em mamíferos, quando células ES XY são introduzidas em um embrião hospedeiro blastocisto e gestadas, as mesmas quase sempre produzem, na primeira geração (F0), animais fenotipicamente machos que são quimeras, isto é, que contêm células derivadas da célula ES de doador macho (XY) e células derivadas do embrião hospedeiro, que pode ser tanto macho (XY) quanto fêmea (XX). As células ES XY, quando introduzidas em um embrião hospedeiro com 8 células pelo método VelociMouse e gestadas, podem produzir, na primeira geração (F0), animais fenotipicamente machos que são completamente derivados das células ES XY.[0049] Most ES cell lines for producing transgenic animals have a male XY genotype. Due to the dominance of the Y chromosome in sex determination in mammals, when ES XY cells are introduced into a blastocyst host embryo and gestated, they almost always produce, in the first generation (F0), phenotypically male animals that are chimeras, that is, which contain cells derived from the male donor ES cell (XY) and cells derived from the host embryo, which can be either male (XY) or female (XX). XY ES cells, when introduced into an 8-cell host embryo by the VelociMouse method and gestated, can produce, in the first generation (F0), phenotypically male animals that are completely derived from XY ES cells.

[0050] O documento WO2011/156723 fornece métodos e composições que empregam um meio de cultura para manter as células XY de doador em cultura, de tal modo que, após a introdução das células XY de doador em um embrião hospedeiro e após a gestação em um hospedeiro adequado, as fêmeas férteis de animais XY sejam produzidas na população F0. Tais composições podem ser usadas na produção de progênie F1 que são homozigóticas para a dita modificação genética alvo.[0050] Document WO2011/156723 provides methods and compositions that employ a culture medium to maintain donor XY cells in culture, such that, after introduction of the donor XY cells into a host embryo and after pregnancy in a suitable host, fertile females of XY animals are produced in the F0 population. Such compositions can be used in the production of F1 progeny that are homozygous for said target genetic modification.

[0051] O presente pedido fornece métodos e composições que empregam uma combinação de células XY de doador tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry em combinação com um meio de cultura que promove a produção de fêmeas férteis XY em F0 fecundas anatomicamente normais. Tais métodos e composições permitem a produção de uma fêmea fértil de animal não humano XY em uma geração F0. A combinação de células ES XY tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry em combinação com o meio de cultura descrito na presente invenção aumenta significativamente a percentagem de progênie de fêmeas férteis XY na geração F0. Os métodos para a conversão eficiente de sexo de macho para fêmea são valiosos para a indústria de animal doméstico. Por exemplo, fêmeas de vitelo são muito mais valiosas para a indústria de gado leiteiro do que os machos. O mesmo é verdadeiro para aves domésticas. Para fins de reprodução, seja de bovinos, suínos ou ovinos, é preferido criar muitas fêmeas para apenas alguns touros, porcos machos ou carneiros. Dessa forma, os vários métodos aqui fornecidos podem ser usados em várias indústrias de reprodução comercialmente importantes.[0051] The present application provides methods and compositions that employ a combination of donor XY cells having a modification that decreases the level and/or activity of the Sry protein in combination with a culture medium that promotes the production of fertile XY females in Anatomically normal fertile F0. Such methods and compositions allow the production of a fertile female XY non-human animal in an F0 generation. The combination of XY ES cells having a modification that decreases the level and/or activity of the Sry protein in combination with the culture medium described in the present invention significantly increases the percentage of progeny of fertile XY females in the F0 generation. Methods for efficient male-to-female sex conversion are valuable to the pet industry. For example, female calves are much more valuable to the dairy industry than males. The same is true for poultry. For breeding purposes, whether cattle, pigs or sheep, it is preferred to breed many females for just a few bulls, male pigs or rams. Thus, the various methods provided here can be used in several commercially important breeding industries.

[0052] São apresentados, também, métodos e composições para a produção de uma linhagem de células-tronco embrionárias (ES) XY capaz de produzir uma fêmea fértil de mamífero não humano XY em uma geração F0 sem a cultura em um meio de feminilização. Em tais métodos, a linhagem de células ES XY tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry pode produzir uma linhagem de células ES que é capaz de produzir uma fêmea fértil de mamífero não humano XY em uma geração F0 na ausência de um meio de feminilização fornecido em outra parte da presente invenção (por exemplo, por meio de cultura em um meio de base, como DMEM, descrito em outras partes deste documento).[0052] Methods and compositions for the production of an XY embryonic stem (ES) cell line capable of producing a fertile female non-human mammal XY in an F0 generation without culture in a feminization medium are also presented. In such methods, the ES cell line XY having a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein can produce an ES cell line that is capable of producing a fertile female non-human mammal XY in an F0 generation. in the absence of a feminization medium provided elsewhere in the present invention (e.g., by culturing in a base medium, such as DMEM, described elsewhere herein).

. Células XY de Animais Tendo uma Modificação que Diminui o Nível e/ou a Atividade de uma Proteína Sry. Animal XY Cells Having a Modification that Decreases the Level and/or Activity of a Sry Protein

[0053] No presente documento, são fornecidos diversas composições e métodos que compreendem várias células XY pluripotentes e/ou totipotentes de um animal. O termo "célula pluripotente", conforme aqui utilizado, inclui uma célula indiferenciada que possui a capacidade de desenvolver-se em mais de um tipo de célula diferenciada. Essas células XY pluripotentes e/ou totipotentes podem ser, por exemplo, uma célula-tronco embrionária (ES) ou uma célula-tronco pluripotente induzida (iPS). O termo "célula-tronco embrionária" ou "célula ES", conforme utilizado na presente invenção, inclui uma célula totipotente ou pluripotente derivada de embrião que é capaz de contribuir para qualquer tecido do embrião em desenvolvimento mediante a introdução em um embrião.[0053] In the present document, various compositions and methods are provided that comprise several pluripotent and/or totipotent XY cells of an animal. The term "pluripotent cell" as used herein includes an undifferentiated cell that has the ability to develop into more than one type of differentiated cell. These pluripotent and/or totipotent XY cells can be, for example, an embryonic stem (ES) cell or an induced pluripotent stem (iPS) cell. The term "embryonic stem cell" or "ES cell", as used in the present invention, includes an embryo-derived totipotent or pluripotent cell that is capable of contributing to any tissue of the developing embryo upon introduction into an embryo.

[0054] O termo "animal", em referência a células, células pluripotentes e/ou totipotentes, células XY, células ES, células iPS, células de doador e/ou embriões hospedeiro, inclui mamíferos, peixes e pássaros. Os mamíferos incluem, por exemplo, seres humanos, primatas não humanos, macacos, símios, cães, gatos, cavalos, touros, veados, bisões, ovelhas, roedores (por exemplo, camundongos, ratos, hamsters, porquinhos-da-índia), gado (por exemplo, bovinos, por exemplo, vacas, novilhos etc.; ovinos, por exemplo, carneiros, cabras etc.; e suínos, por exemplo, porcos e javalis). As aves incluem, por exemplo, frangos, perus, avestruzes, gansos, patos etc. Os animais domesticados e os animais agrícolas também estão incluídos. A frase "animal não humano", em referência a células", células XY, células ES, células de doador e/ou embriões hospedeiros, exclui seres humanos.[0054] The term "animal", in reference to cells, pluripotent and/or totipotent cells, XY cells, ES cells, iPS cells, donor cells and/or host embryos, includes mammals, fish and birds. Mammals include, for example, humans, non-human primates, monkeys, apes, dogs, cats, horses, bulls, deer, bison, sheep, rodents (e.g. mice, rats, hamsters, guinea pigs), livestock (e.g. cattle, e.g. cows, bulls, etc.; sheep, e.g., sheep, goats, etc.; and pigs, e.g., pigs and wild boars). Poultry includes, for example, chickens, turkeys, ostriches, geese, ducks, etc. Domesticated animals and agricultural animals are also included. The phrase "non-human animal", in reference to cells, XY cells, ES cells, donor cells and/or host embryos, excludes humans.

[0055] Em modalidades específicas, a célula pluripotente é uma célula ES de humano XY, uma célula iPS de humano XY, uma célula ES de adulto humano XY, uma célula ES de progenitor humano restrito em termos de desenvolvimento, uma célula ES de não humano XY, uma célula iPS de não humano XY, uma célula ES de roedor XY, uma célula iPS de roedor XY, uma célula ES de camundongo XY, uma célula iPS de camundongo XY, uma célula ES de rato XY, uma célula iPS de rato XY, uma célula ES de hamster XY, uma célula iPS de hamster XY, uma célula ES de macaco XY, uma célula iPS de macaco XY, uma célula ES de mamífero agrícola XY, uma célula iPS de mamífero agrícola XY, uma célula ES de mamífero domesticado XY, ou uma célula iPS de mamífero domesticado XY. Além disso, a célula ES XY ou a célula iPS XY pode ser de uma linhagem pura, de uma linhagem híbrida ou de uma linhagem não consanguínea. É adicionalmente reconhecido que as células pluripotentes e/ou totipotentes XY podem compreender um cariótipo XYY ou um cariótipo XXY.[0055] In specific embodiments, the pluripotent cell is an XY human ES cell, an XY human iPS cell, an XY human adult ES cell, a developmentally restricted human progenitor ES cell, a non-human ES cell human XY, a non-human iPS cell XY, a rodent ES cell XY, a rodent iPS cell XY, a mouse ES cell XY, a mouse iPS cell XY, a rat ES cell mouse XY, a hamster ES cell XY, a hamster iPS cell XY, a monkey ES cell XY, a monkey iPS cell XY, an agricultural mammal ES cell from domesticated mammal XY, or an iPS cell from domesticated mammal XY. Furthermore, the XY ES cell or the XY iPS cell may be from an inbred lineage, a hybrid lineage, or an outbred lineage. It is further recognized that XY pluripotent and/or totipotent cells may comprise an XYY karyotype or an XXY karyotype.

[0056] As células pluripotentes e/ou totipotentes de camundongo (isto é, células ES XY ou células iPS XY) podem ser de uma linhagem 129, uma linhagem C57BL/6, uma mistura de 129 e C57BL/6, uma linhagem BALB/c, ou uma linhagem de Swiss Webster. Em uma modalidade específica, o camundongo é 50% 129 e 50% C57BL/6. Em uma modalidade, o camundongo é de uma linhagem 129 selecionada do grupo que consiste em uma linhagem que é 129P1, 129P2, 129P3, 129X1, 129S1 (e.g., 129S1/SV, 129S1/Svlm), 129S2, 129S4, 129S5, 129S9/SvEvH, 129S6 (129/SvEvTac), 129S7, 129S8, 129T1, 129T2. Vide, por exemplo, Festing et al. (1999) Mammalian Genome 10:836). Em uma modalidade, o camundongo é uma linhagem C57BL e, em uma modalidade específica, é de C57BL/A, C57BL/An, C57BL/GrFa, C57BL/Kal_wN, C57BL/6, C57BL/6J, C57BL/6ByJ, C57BL/6NJ, C57BL/6NTac, C57BL/10, C57BL/10ScSn, C57BL/10Cr, ou C57BL/Ola. Em uma modalidade específica, o camundongo é uma mistura de uma linhagem 129 acima mencionada e uma linhagem C57BL/6 acima mencionada. Em uma outra modalidade específica, o camundongo é uma mistura das linhagens 129 acima mencionadas, ou uma mistura das linhagens BL/6 acima mencionadas. Em uma modalidade específica, a linhagem 129 da mistura é uma linhagem 129S6 (129/SvEvTac). Em algumas modalidades, a célula ES de camundongo XY compreende um cromossomo Y derivado da linhagem 129.[0056] Mouse pluripotent and/or totipotent cells (i.e., ES XY cells or iPS XY cells) can be of a 129 lineage, a C57BL/6 lineage, a mixture of 129 and C57BL/6, a BALB/lineage c, or a strain of Swiss Webster. In a specific embodiment, the mouse is 50% 129 and 50% C57BL/6. In one embodiment, the mouse is from a strain 129 selected from the group consisting of a strain that is 129P1, 129P2, 129P3, 129X1, 129S1 (e.g., 129S1/SV, 129S1/Svlm), 129S2, 129S4, 129S5, 129S9/ SvEvH, 129S6 (129/SvEvTac), 129S7, 129S8, 129T1, 129T2. See, for example, Festing et al. (1999) Mammalian Genome 10:836). In one embodiment, the mouse is a C57BL strain, and in a specific embodiment, it is of C57BL/A, C57BL/An, C57BL/GrFa, C57BL/Kal_wN, C57BL/6, C57BL/6J, C57BL/6ByJ, C57BL/6NJ , C57BL/6NTac, C57BL/10, C57BL/10ScSn, C57BL/10Cr, or C57BL/Ola. In a specific embodiment, the mouse is a mixture of an above-mentioned 129 strain and an above-mentioned C57BL/6 strain. In another specific embodiment, the mouse is a mixture of the above-mentioned 129 strains, or a mixture of the above-mentioned BL/6 strains. In a specific embodiment, the 129 strain of the mixture is a 129S6 (129/SvEvTac) strain. In some embodiments, the XY mouse ES cell comprises a Y chromosome derived from lineage 129.

[0057] Em ainda outra modalidade, a célula ES de camundongo XY é uma célula ES de camundongo VGF1. As células ES de camundongo VGF1 (também conhecido como F1H4) foram derivadas de embriões híbridos produzidos pelo cruzamento de uma fêmea de camundongo C57BL/6NTac com um macho de camundongo 129S6/SvEvTac. Portanto, as células ES de VGF1 contêm cromossomo Y de camundongo 129S6/SvEvTac. Vide, por exemplo, Auerbach, W. et al. (2000) Establishment and chimera analysis of 129/SvEv- and C57BL/6-derived mouse embryonic stem cell lines. Biotechniques 29, 1024-1028, 1030, 1032, aqui incorporado por referência em sua totalidade.[0057] In yet another embodiment, the XY mouse ES cell is a VGF1 mouse ES cell. VGF1 (also known as F1H4) mouse ES cells were derived from hybrid embryos produced by crossing a female C57BL/6NTac mouse with a male 129S6/SvEvTac mouse. Therefore, VGF1 ES cells contain mouse Y chromosome 129S6/SvEvTac. See, for example, Auerbach, W. et al. (2000) Establishment and chimera analysis of 129/SvEv- and C57BL/6-derived mouse embryonic stem cell lines. Biotechniques 29, 1024-1028, 1030, 1032, incorporated herein by reference in its entirety.

[0058] Uma célula pluripotente e/ou totipotente de rato (isto é, células ES XY ou células iPS XY) podem ser de qualquer linhagem de rato, incluindo, mas não limitada a, uma linhagem de ratos ACI, uma linhagem de ratos Dark Agouti (DA), uma linhagem de ratos Wistar, uma linhagem ratos LEA, uma linhagem de ratos Sprague Dawley (SD), ou uma linhagem de ratos Fischer, por exemplo, Fisher F344 ou Fisher F6. Células pluripotentes ou totipotentes de rato (isto é, células ES XY ou células iPS XY) podem também ser obtidas a partir de uma linhagem derivada de uma mistura de duas ou mais linhagens acima mencionadas. Em uma modalidade, a célula pluripotente e/ou totipotente de rato (isto é, células ES XY ou células iPS XY) é derivada de uma linhagem selecionada a partir de uma linhagem de DA e de uma linhagem de ACI. Em uma modalidade específica, a célula pluripotente e/ou totipotente de rato (isto é, células ES XY ou células iPS XY) é derivada de uma linhagem ACI. A linhagem de ratos ACI é caracterizada por ter Black Agouti, com barriga e pés brancos e haplótipo RT1 av1. Tais linhagens estão disponíveis a partir de uma variedade de fontes, incluindo Harlan Laboratories. Em outras modalidades, as várias células pluripotentes e/ou totipotente de rato (isto é, células ES XY ou células iPS XY) são de uma linhagem de ratos Dark Agouti (DA), que é caracterizada por ter um revestimento de agouti e um haplótipo RT1av1. Tais ratos são disponíveis a partir de diversas fontes, incluindo o Charles River e Harlan Laboratories. Em uma outra modalidade, as células pluripotentes e/ou totipotentes de rato (isto é, células ES XY ou células iPS XY) são de uma linhagem pura de rato. Em modalidades específicas, a linhagem de células ES de rato é originária de um rato ACI e compreende a célula ES de rato ACI.G1. Em uma outra modalidade, a linhagem de células ES de rato é originária de um rato DA e compreende a linhagem de células ES de rato DA.2B ou a linhagem de células ES de rato DA.2C. Vide, por exemplo, o Pedido de Utilidade U.S. n° 14/185, 703, depositado em 20 de fevereiro de 2014 e aqui incorporado por referência em sua totalidade.[0058] A pluripotent and/or totipotent mouse cell (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) can be from any mouse lineage, including, but not limited to, an ACI mouse lineage, a Dark mouse lineage Agouti (DA), a Wistar rat strain, a LEA rat strain, a Sprague Dawley (SD) rat strain, or a Fischer rat strain, e.g., Fisher F344 or Fisher F6. Rat pluripotent or totipotent cells (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) can also be obtained from a lineage derived from a mixture of two or more of the above-mentioned lineages. In one embodiment, the rat pluripotent and/or totipotent cell (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) is derived from a lineage selected from an AD lineage and an ACI lineage. In a specific embodiment, the rat pluripotent and/or totipotent cell (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) is derived from an ACI lineage. The ACI rat line is characterized by having Black Agouti, with white belly and feet and RT1 av1 haplotype. Such strains are available from a variety of sources, including Harlan Laboratories. In other embodiments, the various mouse pluripotent and/or totipotent cells (i.e., ES XY cells or iPS XY cells) are from a Dark Agouti (DA) mouse lineage, which is characterized by having an agouti coat and a haplotype RT1av1. Such mice are available from several sources, including Charles River and Harlan Laboratories. In another embodiment, the rat pluripotent and/or totipotent cells (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) are from a pure rat lineage. In specific embodiments, the mouse ES cell line originates from an ACI mouse and comprises the ACI.G1 mouse ES cell. In another embodiment, the rat ES cell line originates from a DA rat and comprises the rat ES cell line DA.2B or the rat ES cell line DA.2C. See, for example, U.S. Utility Application No. 14/185, 703, filed February 20, 2014 and incorporated herein by reference in its entirety.

[0059] Em várias modalidades, as células pluripotentes e/ou totipotentes (isto é, células ES XY ou células iPS XY), a célula de doador e/ou o embrião hospedeiro não são originários de um ou mais dentre os seguintes: Akodon spp., Myopus spp., Microtus spp., Talpa spp. Em diversas modalidades, a célula de doador e/ou o embrião hospedeiro não são de nenhuma espécie, em que uma característica do tipo selvagem normal é a fertilidade da fêmea XY. Em várias modalidades em que uma modificação genética está presente na célula pluripotente e/ou totipotente (isto é, células ES XY ou células iPS XY), na célula de doador ou no embrião hospedeiro, a modificação genética não é um XYY ou XXY, uma inversão de sexo Tdy- negativo, uma inversão de sexo Tdy-positivo, uma modificação X0, uma aneuploidia, um genótipo de fgf9-/ - ou uma modificação de SOX9.[0059] In various embodiments, the pluripotent and/or totipotent cells (i.e., XY ES cells or XY iPS cells), the donor cell and/or the host embryo do not originate from one or more of the following: Akodon spp ., Myopus spp., Microtus spp., Talpa spp. In several embodiments, the donor cell and/or host embryo are not of any species, wherein a normal wild-type characteristic is the fertility of the XY female. In various embodiments in which a genetic modification is present in the pluripotent and/or totipotent cell (i.e., XY ES cells or XY iPS cells), the donor cell, or the host embryo, the genetic modification is not an XYY or XXY, a Tdy-negative sex reversal, a Tdy-positive sex reversal, an X0 modification, an aneuploidy, an fgf9-/- genotype, or a SOX9 modification.

[0060] As células XY pluripotentes e/ou totipotentes (isto é, um célula ES XY ou uma célula iPS XY), utilizadas nos métodos e composições, têm uma modificação genética que resulta em um nível e/ou atividade diminuídos da proteína Sry. A proteína de "Região Y de Determinação de Sexo" ou a proteína "Sry" é um fator de transcrição que é um membro do grupo de alta mobilidade (HMG)-família de proteínas de ligação a DNA. Sry é o fator de determinação testicular que inicia a determinação do sexo masculino. A sequência da proteína Sry proveniente de uma variedade de organismos é conhecida, inclusive a proveniente de camundongo (n° de Acesso Q05738); rato (GenBank: CAA61882.1) ser humano (n° de Acesso Q05066); cat (n° de Acesso Q67C50), e cavalo (n° de Acesso P36389), cada uma das quais é aqui incorporada por referência.[0060] The pluripotent and/or totipotent XY cells (i.e., an XY ES cell or an XY iPS cell), used in the methods and compositions, have a genetic modification that results in a decreased level and/or activity of the Sry protein. The "Sex Determination Region Y" protein or "Sry" protein is a transcription factor that is a member of the high mobility group (HMG)-family of DNA-binding proteins. Sry is the testicular determining factor that initiates male sex determination. The sequence of the Sry protein from a variety of organisms is known, including that from mice (Accession No. Q05738); mouse (GenBank: CAA61882.1) human (Accession No. Q05066); cat (Accession No. Q67C50), and horse (Accession No. P36389), each of which is incorporated herein by reference.

[0061] Em geral, o nível e/ou a atividade da proteína Sry é diminuída se o nível de proteína e/ou o nível de atividade da proteína Sry for estatisticamente menor que o nível de proteína de Sry em uma célula de controle adequada que não foi geneticamente modificada ou mutagenizada para inibir a expressão e/ou a atividade da proteína Sry. Em modalidades específicas, a concentração e/ou a atividade da proteína Sry é diminuída em ao menos 1%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90% em relação a uma célula de controle que não foi modificada para ter o nível e/ou a atividade diminuídos da proteína Sry.[0061] In general, the level and/or activity of the Sry protein is decreased if the protein level and/or the activity level of the Sry protein is statistically lower than the Sry protein level in a suitable control cell that has not been genetically modified or mutagenized to inhibit the expression and/or activity of the Sry protein. In specific embodiments, the concentration and/or activity of the Sry protein is decreased by at least 1%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% or 90 % relative to a control cell that was not modified to have decreased Sry protein level and/or activity.

[0062] Uma "célula do indivíduo" é aquela na qual uma alteração genética, como uma modificação genética revelada na presente invenção, foi efetuada, ou é uma célula que descende de uma célula assim alterada e que compreende a alteração. Um "controle" ou "célula de controle" fornece um ponto de referência para medir alterações no fenótipo da célula do indivíduo. Em uma modalidade, a célula de controle está correlacionada o máximo possível com a célula com atividade de Sry reduzida, exceto pelo fato de que a mesma carece da modificação genética ou mutação que resulta na atividade reduzida (por exemplo, as respectivas células podem originar-se a partir da mesma linhagem celular). Em outros casos, a célula de controle pode compreender, por exemplo: (a) uma célula do tipo selvagem, isto é, do mesmo genótipo que o material de partida para a alteração genética que resultou na célula do indivíduo; (b) uma célula do mesmo genótipo como material de partida, mas que foi geneticamente modificada com um construto nulo (ou seja, com um construto que não tem efeito conhecido sobre a característica de interesse, como um construto compreendendo um gene marcador); (c) uma célula que é uma progênie que não é geneticamente modificada da célula de um indivíduo (ou seja, a célula de controle e a célula do indivíduo se originam da mesma linhagem celular); (d) uma célula geneticamente idêntica à célula do indivíduo, mas que não está exposta a condições ou estímulos que induziriam a expressão do gene de interesse; ou (e) a célula do indivíduo em si, sob condições em que a modificação genética não resulta em uma alteração na expressão do polinucleotídeo de interesse.[0062] An "individual cell" is one in which a genetic alteration, such as a genetic modification disclosed in the present invention, has been effected, or is a cell that descends from a cell so altered and that comprises the alteration. A "control" or "control cell" provides a reference point for measuring changes in the individual's cell phenotype. In one embodiment, the control cell is correlated as closely as possible to the cell with reduced Sry activity, except that it lacks the genetic modification or mutation that results in the reduced activity (e.g., the respective cells may originate from if from the same cell line). In other cases, the control cell may comprise, for example: (a) a wild-type cell, that is, of the same genotype as the starting material for the genetic alteration that resulted in the individual's cell; (b) a cell of the same genotype as starting material, but which has been genetically modified with a null construct (i.e., with a construct that has no known effect on the trait of interest, such as a construct comprising a marker gene); (c) a cell that is a non-genetically modified progeny of an individual's cell (i.e., the control cell and the individual's cell originate from the same cell lineage); (d) a cell genetically identical to the individual's cell, but which is not exposed to conditions or stimuli that would induce expression of the gene of interest; or (e) the individual's cell itself, under conditions where the genetic modification does not result in a change in the expression of the polynucleotide of interest.

[0063] O nível de expressão do polipeptídeo Sry pode ser medido diretamente, por exemplo, testando-se para o nível do polipeptídeo Sry na célula ou organismo, ou indiretamente, por exemplo, medindo-se a atividade do polipeptídeo Sry. Vários métodos para determinar a atividade da proteína Sry são conhecidos. Vide, Wang et al. (2013) Cell 153:910-918, Mandalos et al. (2012) PLOS ONE 7:e45768:1-9, and Wang et al. (2013) Nat Biotechnol. 31:530-532, cada um dos quais é aqui incorporado a título de referência.[0063] The expression level of the Sry polypeptide can be measured directly, for example, by testing for the level of the Sry polypeptide in the cell or organism, or indirectly, for example, by measuring the activity of the Sry polypeptide. Several methods for determining Sry protein activity are known. See, Wang et al. (2013) Cell 153:910-918, Mandalos et al. (2012) PLOS ONE 7:e45768:1-9, and Wang et al. (2013) Nat Biotechnol. 31:530-532, each of which is incorporated herein by reference.

[0064] Em outros casos, as células que têm modificação genética alvo que reduz a atividade e/ou o nível do polipeptídeo Sry são selecionadas usando métodos que incluem, mas não se limitam a, análise de Southern blot, sequenciamento de DNA, análise PCR, ou análise fenotípica. Essas células são, então, empregadas nos vários métodos, composições e kits aqui descritos.[0064] In other cases, cells that have targeted genetic modification that reduces the activity and/or level of the Sry polypeptide are selected using methods including, but not limited to, Southern blot analysis, DNA sequencing, PCR analysis , or phenotypic analysis. These cells are then used in the various methods, compositions and kits described here.

[0065] Uma modificação genética alvo pode compreender uma alteração-alvo a um polinucleotídeo de interesse, incluindo, por exemplo, uma alteração-alvo para um locus-alvo genômico no cromossomo Y, a alteração- alvo ao gene Sry, ou uma alteração-alvo para outros polinucleotídeos desejados. Tais modificações-alvo incluem, mas não se limitam a, adições de um ou mais nucleotídeos, deleções de um ou mais nucleotídeos, substituições de um ou mais nucleotídeos, um knockout do polinucleotídeo de interesse ou de uma porção do mesmo, um knock-in do polinucleotídeo de interesse ou de uma porção do mesmo, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência heteróloga de ácidos nucleicos, ou uma combinação dos mesmos. Em modalidades específicas, ao menos 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 ou mais nucleotídeos são alterados para formar a modificação genômica alvo.[0065] A target genetic modification may comprise a target change to a polynucleotide of interest, including, for example, a target change to a genomic target locus on the Y chromosome, a target change to the Sry gene, or a target change to target for other desired polynucleotides. Such target modifications include, but are not limited to, additions of one or more nucleotides, deletions of one or more nucleotides, substitutions of one or more nucleotides, a knockout of the polynucleotide of interest or a portion thereof, a knock-in of the polynucleotide of interest or a portion thereof, a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with a heterologous nucleic acid sequence, or a combination thereof. In specific embodiments, at least 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 or more nucleotides are changed to form the target genomic modification.

[0066] Uma diminuição no nível e/ou atividade da proteína Sry pode resultar de uma modificação genética no gene Sry (isto é, uma modificação genética em uma região reguladora, a região de codificação e/ou íntrons etc.). Tais modificações genéticas incluem, mas não são limitadas a, adições, deleções e substituições de nucleotídeos no genoma. Tais modificações genéticas podem incluir uma alteração do gene Sry, incluindo, por exemplo, uma inserção de um ou mais nucleotídeos dentro do gene Sry, uma deleção de um ou mais nucleotídeos do gene Sry, uma substituição de um ou mais nucleotídeos no gene Sry, um knockout do gene Sry ou de uma porção do mesmo, um knockin do gene Sry ou de uma porção do mesmo, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência heteróloga de ácidos nucleicos, ou uma combinação dos mesmos. Assim, em modalidades específicas, a atividade de um polipeptídeo Sry pode ser reduzida ou eliminada pela ruptura do gene que codifica o polipeptídeo Sry. Em modalidades específicas, ao menos 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 ou mais nucleotídeos são alterados no gene Sry. Vários métodos podem ser usados para gerar a modificação genética alvo adicional. Vide, por exemplo, Wang et al. (2013) Cell 153:910-918, Mandalos et al. (2012) PLOS ONE 7:e45768:1- 9, and Wang et al. (2013) Nat Biotechnol. 31:530 a 532, cada um dos quais é aqui incorporado a título de referência. Além disso, os vários métodos aqui descritos para modificar o locus genômico no cromossomo Y podem ser usados para introduzir a modificação genética desejada no gene Sry.[0066] A decrease in the level and/or activity of the Sry protein may result from a genetic modification in the Sry gene (that is, a genetic modification in a regulatory region, the coding region and/or introns, etc.). Such genetic modifications include, but are not limited to, additions, deletions and substitutions of nucleotides in the genome. Such genetic modifications may include an alteration of the Sry gene, including, for example, an insertion of one or more nucleotides within the Sry gene, a deletion of one or more nucleotides from the Sry gene, a substitution of one or more nucleotides in the Sry gene, a knockout of the Sry gene or a portion thereof, a knockin of the Sry gene or a portion thereof, a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with a heterologous nucleic acid sequence, or a combination thereof. Thus, in specific embodiments, the activity of a Sry polypeptide can be reduced or eliminated by disrupting the gene encoding the Sry polypeptide. In specific embodiments, at least 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 or more nucleotides are changed in the Sry gene. Various methods can be used to generate additional target genetic modification. See, for example, Wang et al. (2013) Cell 153:910-918, Mandalos et al. (2012) PLOS ONE 7:e45768:1- 9, and Wang et al. (2013) Nat Biotechnol. 31:530 to 532, each of which is incorporated herein by reference. Furthermore, the various methods described here for modifying the genomic locus on the Y chromosome can be used to introduce the desired genetic modification into the Sry gene.

[0067] Em outras modalidades, a atividade e/ou o nível do polipeptídeo Sry é reduzido ou eliminado pela introdução, na célula, de um polinucleotídeo que inibe o nível ou a atividade do polipeptídeo Sry. O polinucleotídeo pode inibir a expressão do polipeptídeo Sry diretamente ao evitar a tradução do RNA mensageiro Sry ou indiretamente pela codificação de um polipeptídeo que inibe a transcrição ou a tradução do gene que codifica uma proteína Sry. Em outras modalidades, a atividade do polipeptídeo Sry é reduzida ou eliminada pela introdução, na célula, de uma sequência que codifica um polipeptídeo que inibe a atividade do polipeptídeo Sry.[0067] In other embodiments, the activity and/or level of the Sry polypeptide is reduced or eliminated by introducing, into the cell, a polynucleotide that inhibits the level or activity of the Sry polypeptide. The polynucleotide can inhibit expression of the Sry polypeptide directly by preventing translation of the Sry messenger RNA or indirectly by encoding a polypeptide that inhibits transcription or translation of the gene encoding a Sry protein. In other embodiments, the activity of the Sry polypeptide is reduced or eliminated by introducing into the cell a sequence encoding a polypeptide that inhibits the activity of the Sry polypeptide.

[0068] Em uma modalidade, as células pluripotentes e/ou totipotentes XY (isto é, células ES XY ou células iPS XY) compreendem um alelo Sry condicional que reduz a atividade e/ou o nível de proteína Sry. Um "alelo Sry condicional" inclui um gene Sry modificado projetado para ter o nível e/ou a atividade da proteína Sry diminuídos em um período de desenvolvimento e/ou dentro de um tecido desejado de interesse. O nível e/ou a atividade reduzidos podem ser comparados com uma célula de controle que não tem a modificação, dando origem ao alelo condicional ou, no caso de atividade reduzida em um período de desenvolvimento desejado, com tempos anteriores e/ou seguintes ou, no caso de um tecido desejado, com uma atividade média de todos os tecidos. Em uma modalidade, o alelo condicional Sry compreende um alelo condicional nulo de Sry que pode ser desativado em um ponto desejado no período de desenvolvimento e/ou em tecidos específicos. Tal alelo condicional pode ser usado para criar fêmeas férteis XY derivadas de qualquer clone de gene-alvo. Como descrito em outra parte na presente invenção, este método permite a criação de uma modificação genética homozigótica desejada na geração F1. Esses métodos proporcionam um rápido olhar para o fenótipo sem precisar reproduzir para a geração F2.[0068] In one embodiment, XY pluripotent and/or totipotent cells (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) comprise a conditional Sry allele that reduces the activity and/or level of Sry protein. A "conditional Sry allele" includes a modified Sry gene designed to have the level and/or activity of the Sry protein decreased within a developmental period and/or within a desired tissue of interest. The reduced level and/or activity can be compared with a control cell that does not have the modification, giving rise to the conditional allele or, in the case of reduced activity in a desired developmental period, with previous and/or following times or, in the case of a desired tissue, with an average activity of all tissues. In one embodiment, the Sry conditional allele comprises a Sry null conditional allele that can be inactivated at a desired point in the developmental period and/or in specific tissues. Such a conditional allele can be used to create fertile XY females derived from any target gene clone. As described elsewhere in the present invention, this method allows the creation of a desired homozygous genetic modification in the F1 generation. These methods provide a quick look at the phenotype without needing to breed to the F2 generation.

[0069] Em uma modalidade não limitadora, o alelo condicional Sry é um alelo multifuncional, conforme descrito em US 2011/0104799, que é incorporado por referência em sua totalidade. Em modalidades específicas, o alelo condicional compreende: (a) uma sequência de atuação em orientação de sentido em relação à transcrição de um gene-alvo, e um cassete de seleção de droga (DSC, drug selection cassette) em orientação de sentido ou antissentido; (b) em orientação antissentido, uma sequência de nucleotídeos de interesse (NSI, nucleotide sequence of interest) e um módulo condicional por inversão (COIN, conditional by inversion) que utiliza um íntron de divisão de éxon e um módulo do tipo genetrap invertível; vide, por exemplo, US 2011/0104799, que é incorporado a título de referência, em sua totalidade); e (c) unidades recombinantes que recombinam mediante a exposição a uma primeira recombinase para formar um alelo condicional (i) que não tem a sequência de atuação e o DSC, e (ii) contém a NSI em orientação de sentido e o COIN em orientação antissentido.[0069] In a non-limiting embodiment, the conditional allele Sry is a multifunctional allele, as described in US 2011/0104799, which is incorporated by reference in its entirety. In specific embodiments, the conditional allele comprises: (a) a sequence acting in sense orientation with respect to transcription of a target gene, and a drug selection cassette (DSC) in sense or antisense orientation ; (b) in antisense orientation, a nucleotide sequence of interest (NSI) and a conditional by inversion (COIN) module that uses an exon-splitting intron and an invertible genetrap-type module; see, for example, US 2011/0104799, which is incorporated by reference in its entirety); and (c) recombinant units that recombine upon exposure to a first recombinase to form a conditional allele (i) that lacks the acting sequence and the DSC, and (ii) contains the NSI in sense orientation and the COIN in the antisense.

[0070] O alelo condicional do gene Sry pode ser gerado em qualquer tipo de célula e não está limitado a uma célula XY pluripotente e/ou totipotente. Esses tipos de células, juntamente com métodos não limitadores para direcionar um locus genômico no cromossomo Y, são discutidos em mais detalhes em outro ponto no presente documento.[0070] The conditional allele of the Sry gene can be generated in any cell type and is not limited to a pluripotent and/or totipotent XY cell. These cell types, along with non-limiting methods for targeting a genomic locus on the Y chromosome, are discussed in more detail elsewhere in this document.

[0071] Conforme aqui discutido em outro ponto, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (isto é, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) tendo modificação genética que reduz o nível e/ou a atividade da proteína Sry pode compreender, adicionalmente, ao menos uma modificação genética alvo adicional para um polinucleotídeo de interesse. A ao menos uma modificação genética alvo adicional pode compreender uma substituição de um ou mais ácidos nucleicos, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência heteróloga de ácidos nucleicos, um knockout e um knock-in. A modificação genética alvo adicional pode ser no cromossomo Y, no cromossomo X ou em um autossomo. Vários métodos podem ser usados para gerar a modificação genética alvo adicional, incluindo o emprego de plasmídeos de direcionamento e grandes vetores de direcionamento conforme discutido neste documento. Vide, também, US20080092249, WO/1999/005266A2, US20040177390, WO/2008/017234A1, e a Patente US No. 7.612.250, cada uma das quais é aqui incorporada por referência, para métodos relacionados à transferência nuclear. Além disso, os vários métodos aqui descritos para modificar o locus genômico no cromossomo Y (isto é, o gene Sry) também podem ser usados para introduzir as modificações genéticas alvo nos polinucleotídeos de interesse que não estão localizados no cromossomo Y.[0071] As discussed elsewhere herein, the pluripotent and/or totipotent XY cell (i.e., an XY ES cell or an XY iPS cell) having genetic modification that reduces the level and/or activity of the Sry protein may comprise, additionally, at least one additional target genetic modification for a polynucleotide of interest. The at least one additional target genetic modification may comprise a replacement of one or more nucleic acids, a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with a heterologous nucleic acid sequence, a knockout and a knock-in. The additional target genetic modification can be on the Y chromosome, the X chromosome, or an autosome. Various methods can be used to generate additional targeted genetic modification, including the employment of targeting plasmids and large targeting vectors as discussed herein. See also US20080092249, WO/1999/005266A2, US20040177390, WO/2008/017234A1, and US Patent No. 7,612,250, each of which is incorporated herein by reference, for methods related to nuclear transfer. Furthermore, the various methods described here to modify the genomic locus on the Y chromosome (i.e., the Sry gene) can also be used to introduce targeted genetic modifications to polynucleotides of interest that are not located on the Y chromosome.

B. Meios para Cultivar as Células XY Pluripotentes e/ou Totipotentes Tendo uma Modificação que Reduz o Nível e/ou a Atividade de uma Proteína SryB. Means for Cultivating Pluripotent and/or Totipotent XY Cells Having a Modification that Reduces the Level and/or Activity of a Sry Protein

[0072] Os meios de cultura empregados nos vários métodos e composições que promovem fêmeas férteis XY na geração F0 mantêm as células pluripotentes e/ou totipotentes (isto é, células ES, células iPS, células ES XY, células iPS XY etc.). Os termos "manter", "mantendo" e "manutenção" referem-se à preservação estável de ao menos uma ou mais das características ou fenótipos de células pluripotentes e/ou totipotentes descritas na presente invenção (inclusive as células ES ou as células iPS). Esses fenótipos podem incluir a manutenção de pluripotência e/ou totipotência, morfologia celular, perfis de expressão gênica e as outras características funcionais das células. Os termos "manter", "mantendo" e "manutenção" também podem abranger a propagação de células ou um aumento no número de células sendo cultivadas. Os termos ainda contemplam condições de cultura que permitem que as células permaneçam pluripotentes, enquanto que as células podem ou não podem continuar a dividir e aumentar em número.[0072] The culture media employed in the various methods and compositions that promote fertile XY females in the F0 generation maintain pluripotent and/or totipotent cells (i.e., ES cells, iPS cells, XY ES cells, XY iPS cells, etc.). The terms "maintain", "maintaining" and "maintenance" refer to the stable preservation of at least one or more of the characteristics or phenotypes of pluripotent and/or totipotent cells described in the present invention (including ES cells or iPS cells) . These phenotypes may include the maintenance of pluripotency and/or totipotency, cellular morphology, gene expression profiles and other functional characteristics of the cells. The terms "maintain", "maintaining" and "maintenance" may also encompass cell propagation or an increase in the number of cells being cultured. The terms further contemplate culture conditions that allow cells to remain pluripotent, while cells may or may not continue to divide and increase in number.

[0073] Em algumas modalidades, as células XY tendo a modificação genética que reduz o nível e/ou a atividade da proteína Sry são mantidas por cultivo em qualquer meio de base conhecido na técnica (por exemplo, DMEM) que é adequado para uso (com adição de complementos) para cultivar ou manter as células pluripotentes e/ou totipotentes (isto é, células ES, células iPS, células ES XY, células iPS XY etc.) em cultura. Em tais casos, as células ES XY cultivadas têm o potencial para desenvolver fêmeas férteis de animais, mas ainda mantêm a pluripotência e/ou a totipotência, de modo que as células possam ser implementadas em um embrião receptor e dar origem a uma progênie fêmea fértil.[0073] In some embodiments, XY cells having the genetic modification that reduces the level and/or activity of the Sry protein are maintained by culturing in any base medium known in the art (e.g., DMEM) that is suitable for use ( with addition of complements) to cultivate or maintain pluripotent and/or totipotent cells (i.e., ES cells, iPS cells, XY ES cells, XY iPS cells, etc.) in culture. In such cases, cultured XY ES cells have the potential to develop fertile female animals, but still maintain pluripotency and/or totipotency, so that the cells can be implemented into a recipient embryo and give rise to fertile female progeny. .

[0074] Em outras modalidades, as células XY tendo modificação genética que reduz o nível e/ou a atividade da proteína Sry são mantidas por meio do cultivo em um meio, conforme definido abaixo, por um tempo suficiente para que algumas células se convertam em células XY com o potencial de se desenvolverem em fêmeas férteis de animais, mas ainda mantendo a pluripotência e/ou a totipotência, de modo que as células possam ser implementadas em um embrião receptor e dar origem a uma progênie fêmea fértil.[0074] In other embodiments, XY cells having genetic modification that reduces the level and/or activity of the Sry protein are maintained by culturing in a medium, as defined below, for a time sufficient for some cells to convert to XY cells with the potential to develop into fertile female animals, but still maintaining pluripotency and/or totipotency, so that the cells can be implemented into a recipient embryo and give rise to fertile female progeny.

[0075] O meio empregado para manter as células XY pluripotentes e/ou totipotentes (isto é, células ES XY, células iPS XY etc.), tendo a modificação genética que reduz o nível e/ou a atividade da proteína Sry promove o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0. Dessa forma, o cultivo nesse meio de cultura aumenta o número de fêmeas férteis XY em F0 obtidas em comparação ao cultivo em um meio de controle adequado (como, por exemplo, um meio baseado em DMEM). Dessa forma, um número maior de fêmeas férteis XY em F0 pode compreender ao menos 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou 100% dos animais não humanos em F0 (após a introdução das células ES de animal não humano XY em um embrião hospedeiro e a gestação do embrião hospedeiro) são fêmeas XY e que, ao atingir a maturidade sexual, a fêmea de animal não humano XY em F0 é fértil.[0075] The medium employed to maintain pluripotent and/or totipotent XY cells (i.e., XY ES cells, XY iPS cells, etc.), having genetic modification that reduces the level and/or activity of the Sry protein promotes development of fertile XY females in F0. Thus, cultivation in this culture medium increases the number of fertile XY females in F0 obtained compared to cultivation in a suitable control medium (such as, for example, a DMEM-based medium). Thus, a greater number of fertile XY females in F0 can comprise at least 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100% of non-human animals at F0 (after introduction of XY non-human animal ES cells into a host embryo and gestation of the host embryo) are XY females and that, upon reaching sexual maturity, the Female non-human animal XY at F0 is fertile.

[0076] A frase "meio de base" ou "meios de base" inclui, por exemplo, um meio de base conhecido na técnica (por exemplo, DMEM) que é adequado para uso (com adição de complementos) no cultivo e/ou manutenção das células pluripotentes e/ou totipotentes (isto é, células ES, células iPS, células ES XY, células iPS XY etc.) em cultura. Os meios de base adequados para a produção de uma fêmea fértil XY (isto é, "DMEM com baixo teor de sal"ou "meio de baixa osmolalidade") diferem dos meios de base tipicamente usados para manter as células ES em cultura. Para fins de discussão sobre os meios de base em geral, os meios de base que não são adequados para a produção de fêmeas férteis XY são descritos nesta seção como "DMEM" e na Tabela 1 (por exemplo, meio DMEM típico). Para fins de discussão sobre os meios de base adequados para a produção de fêmeas férteis XY, são utilizadas as expressões "DMEM com baixo teor de sal" ou "DMEM de baixa osmolalidade". As diferenças entre meios de base tipicamente utilizados para manter as células pluripotentes e/ou totipotentes em cultura (por exemplo, DMEM) e os meios de base adequados para produzir fêmeas férteis XY (por exemplo, "DMEM com baixo teor de sal") são articulados na presente invenção. A frase "DMEM com baixo teor de sal" é utilizada por conveniência; o DMEM adequado para a produção de fêmeas férteis XY tem características que não se limitam ao "baixo teor de sal", mas inclui aqueles aqui descritos. Por exemplo, o DMEM mostrado na Tabela 1 pode ser adequado para produzir fêmeas férteis XY alterando-se as concentrações de cloreto de sódio e/ou bicarbonato de sódio, conforme apresentado na presente invenção, o que também resultará em uma osmolalidade diferente e em uma condutividade diferente em comparação ao DMEM mostrado na Tabela 1. Um exemplo de meios de base é o Meio Eagle Modificado de Dulbeco (DMEM, Dulbeco's Modified Eagle's Medium), em várias formas (por exemplo, DMEM Invitrogen, Cat. No. 1 1971 -025) (Tabela 1). Um DMEM com baixo teor de sal adequado é disponível comercialmente como KO-DMEM™ (Invitrogen Cat. No. 10829-018). O meio de base é tipicamente suplementado com uma quantidade de suplementos conhecidos na técnica quando usado para manter as células em cultura para o uso como células de doador. Tais suplementos são indicados como "suplementos" ou "+ suplementos" nesta descrição.Tabela 1: Meios de Base DMEM para Manter ou Cultivar as Células Pluripotentes e/ou Totipotentes [0076] The phrase "base medium" or "base media" includes, for example, a base medium known in the art (e.g., DMEM) that is suitable for use (with addition of complements) in cultivation and/or maintenance of pluripotent and/or totipotent cells (i.e., ES cells, iPS cells, XY ES cells, XY iPS cells, etc.) in culture. Suitable background media for producing a fertile female For purposes of discussing base media in general, base media that are not suitable for producing fertile XY females are described in this section as "DMEM" and in Table 1 (e.g., typical DMEM media). For the purpose of discussing suitable base media for the production of fertile XY females, the terms "low salt DMEM" or "low osmolality DMEM" are used. The differences between stock media typically used to maintain pluripotent and/or totipotent cells in culture (e.g., DMEM) and stock media suitable for producing fertile XY females (e.g., "low-salt DMEM") are articulated in the present invention. The phrase "low-salt DMEM" is used for convenience; DMEM suitable for producing fertile XY females has characteristics that are not limited to "low salt" but include those described herein. For example, the DMEM shown in Table 1 may be suitable for producing fertile XY females by changing the concentrations of sodium chloride and/or sodium bicarbonate as set forth in the present invention, which will also result in a different osmolality and a different conductivity compared to DMEM shown in Table 1. An example of base media is Dulbeco's Modified Eagle's Medium (DMEM), in various forms (e.g., DMEM Invitrogen, Cat. No. 1 1971 - 025) (Table 1). A suitable low-salt DMEM is commercially available as KO-DMEM™ (Invitrogen Cat. No. 10829-018). The base medium is typically supplemented with an amount of supplements known in the art when used to maintain cells in culture for use as donor cells. Such supplements are indicated as "supplements" or "+ supplements" in this description. Table 1: DMEM-Based Media for Maintaining or Cultivating Pluripotent and/or Totipotent Cells

[0077] O termo "suplementos" ou a frase "+ suplementos," inclui elementos adicionados ao meio de base para cultivar ou manter as células pluripotentes e/ou totipotentes (isto é, células ES XY ou células iPS XY) em cultura, por exemplo, para manter a pluripotência ou a totipotência de células de doador em cultura. Por exemplo, os suplementos de meios adequados para o crescimento ou a manutenção de células pluripotentes e/ou totipotentes em cultura incluem, mas não se limitam a, soro fetal bovino (FBS, fetal bovine serum), glutamina, antibiótico(s), penicilina e estreptomicina (por exemplo, penstrep), sais de piruvato (por exemplo, piruvato de sódio), aminoácidos não essenciais (por exemplo, MEM NEAA), 2-mercaptoetanol, e Fator Inibitório de Leucemia (LIF, Leukemia Inhibitory Factor).[0077] The term "supplements" or the phrase "+ supplements," includes elements added to the base medium to cultivate or maintain pluripotent and/or totipotent cells (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) in culture, e.g. for example, to maintain the pluripotency or totipotency of donor cells in culture. For example, supplemental media suitable for the growth or maintenance of pluripotent and/or totipotent cells in culture include, but are not limited to, fetal bovine serum (FBS), glutamine, antibiotic(s), penicillin and streptomycin (e.g., penstrep), pyruvate salts (e.g., sodium pyruvate), non-essential amino acids (e.g., MEM NEAA), 2-mercaptoethanol, and Leukemia Inhibitory Factor (LIF).

[0078] Em uma modalidade, o meio de base compreende um ou mais suplementos adequados para a manutenção de células pluripotentes em cultura, incluindo, por exemplo, as células ES ou XY ou as células iPS XY que têm uma capacidade reduzida de contribuir com o programa de desenvolvimento para determinação do sexo masculino após a injeção em um embrião e transferência intrauterina para uma mãe camundongo substituta.[0078] In one embodiment, the base medium comprises one or more supplements suitable for maintaining pluripotent cells in culture, including, for example, ES or XY cells or iPS XY cells that have a reduced ability to contribute to the developmental program for male sex determination after injection into an embryo and intrauterine transfer to a surrogate mouse mother.

[0079] Em uma modalidade específica, o um ou mais suplementos adequados para manter a célula pluripotente em cultura são FBS (90 ml de FBS/0,5 l de meio de base), glutamina (2,4 mmol/0,5 l de meio de base), piruvato de sódio (0,6 mmol/0,5 l de meio de base), aminoácidos não essenciais (<0,1 mmol/0,5 l de meio de base), 2-mercaptoetanol, LIF, e um ou mais antibióticos.[0079] In a specific embodiment, the one or more supplements suitable for maintaining the pluripotent cell in culture are FBS (90 ml of FBS/0.5 l of base medium), glutamine (2.4 mmol/0.5 l of base medium), sodium pyruvate (0.6 mmol/0.5 l of base medium), non-essential amino acids (<0.1 mmol/0.5 l of base medium), 2-mercaptoethanol, LIF , and one or more antibiotics.

[0080] Em outras modalidades, os meios para a manutenção de células pluripotentes em cultura, incluindo, por exemplo, células ES XY ou células iPS XY que têm uma capacidade reduzida de contribuir com o programa de desenvolvimento para determinação do sexo masculino após a injeção em um embrião e transferência intrauterina para uma mãe camundongo substituta, compreendem cerca de 500 ml de meio de base nos quais são adicionados os seguintes suplementos: cerca de 90 ml de FBS (por exemplo, FBS Hylcone Cat. No. SH30070.03), cerca de 2,4 milimols de glutamina (por exemplo, cerca de 12 ml de uma solução de glutamina 200 mM, por exemplo, Invitrogen, Cat. No. 25030-081, penicilina:estreptomicina (por exemplo, 60.000 unidades de Penicilina G sódica e 60 mg de sulfato de estreptomicina, com cerca de 51 mg de NaCl; por exemplo, cerca de 6 ml, de pennstrep Invitrogen, Cat. N° 15140-122), cerca de 0,6 milimols de piruvato de sódio (por exemplo, 6 ml de piruvato de sódio 100 mM, Invitrogen, Cat. N° 1 1360-070), cerca de 0,06 milimols de aminoácidos não essenciais (por exemplo, cerca de 6 ml de MEM NEAA, por exemplo, MEM NEAA da Invitrogen Cat. N° 1 1 140-050), cerca de 1,2 ml. 2-mercaptoetanol, e cerca de 1,2 microgramas de LIF (por exemplo, cerca de 120 microlitros de uma preparação de LIF de 106 unidades/ml; por exemplo, cerca de 120 microlitros de Millipore ESGRO™-LIF, Cat. N° ESG1 107). Ao compor um meio de base para manter as células ES XY ou iPS XY para produzir fêmeas férteis XY, tipicamente, os mesmos suplementos aproximadamente nas mesmas quantidades são empregados, mas a composição do meio de base será diferente (de DMEM, por exemplo, do meio descrito na tabela acima) e a(s) diferença(s) corresponde(m) à(s) diferença(s) aqui ensinada(s).[0080] In other embodiments, the means for maintaining pluripotent cells in culture, including, for example, XY ES cells or XY iPS cells that have a reduced ability to contribute to the developmental program for male sex determination after injection in an embryo and intrauterine transfer to a surrogate mouse mother, comprise about 500 ml of base medium to which the following supplements are added: about 90 ml of FBS (e.g. FBS Hylcone Cat. No. SH30070.03), about 2.4 millimoles of glutamine (e.g., about 12 ml of a 200 mM glutamine solution, e.g., Invitrogen, Cat. No. 25030-081, penicillin:streptomycin (e.g., 60,000 units of Penicillin G sodium and 60 mg of streptomycin sulfate, with about 51 mg of NaCl; for example, about 6 ml, of pennstrep Invitrogen, Cat. No. 15140-122), about 0.6 millimoles of sodium pyruvate (e.g. , 6 ml of 100 mM sodium pyruvate, Invitrogen, Cat. No. 1 1360-070), about 0.06 millimoles of non-essential amino acids (e.g., about 6 ml of MEM NEAA, e.g., MEM NEAA from Invitrogen Cat. No. 1 1 140-050), about 1.2 ml. 2-mercaptoethanol, and about 1.2 micrograms of LIF (e.g., about 120 microliters of a 106 units/ml LIF preparation; e.g., about 120 microliters of Millipore ESGRO™-LIF, Cat. No. ESG1 107). When composing a base medium to maintain XY ES or iPS XY cells to produce fertile XY females, typically the same supplements in approximately the same amounts are employed, but the composition of the base medium will be different (from DMEM, for example, from described in the table above) and the difference(s) correspond to the difference(s) taught here.

[0081] Em algumas modalidades, os suplementos incluem meios condicionados por Wnt, por exemplo, meios condicionados por Wnt-3a.[0081] In some embodiments, the supplements include Wnt-conditioned media, for example, Wnt-3a-conditioned media.

[0082] Em uma modalidade, a célula pluripotente, incluindo, por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY tendo uma capacidade reduzida de contribuir para o programa de desenvolvimento para determinação do sexo masculino após a injeção em um embrião e transferência intrauterina para uma mãe camundongo substituta, é mantida em uma cultura in vitro em um meio compreendendo meio de base e suplementos, sendo que o meio de base apresenta uma ou mais das seguintes características: (a) uma osmolalidade de cerca de 200 mOsm/kg a menos que cerca de 329 mOsm/kg; (b) uma condutividade de cerca de 11 mS/cm a cerca de 13 mS/cm; (c) um sal de um metal alcalino e um haleto em uma concentração de cerca de 50 mM a cerca de 110 mM; (d) uma concentração de sal de ácido carbônico de cerca de 17 mM a cerca de 30 mM; (e) uma concentração total de sal de haleto de metal alcalino e de sal de ácido carbônico de cerca de 85 mM a cerca de 130 mM; e/ou (f) uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Em outras modalidades, XY e/ou células pluripotentes totipotente (isto é, células ES XY ou células iPS XY) é mantido em uma cultura in vitro em um meio, conforme descrito em WO2011/156723, aqui incorporado por referência em sua totalidade.[0082] In one embodiment, the pluripotent cell, including, for example, an XY ES cell or an XY iPS cell having a reduced ability to contribute to the developmental program for male sex determination following injection into an embryo and intrauterine transfer for a surrogate mouse mother, is maintained in an in vitro culture in a medium comprising base medium and supplements, the base medium having one or more of the following characteristics: (a) an osmolality of about 200 mOsm/kg a less than about 329 mOsm/kg; (b) a conductivity of about 11 mS/cm to about 13 mS/cm; (c) a salt of an alkali metal and a halide in a concentration of about 50 mM to about 110 mM; (d) a carbonic acid salt concentration of about 17 mM to about 30 mM; (e) a total concentration of alkali metal halide salt and carbonic acid salt of about 85 mM to about 130 mM; and/or (f) a combination of any two or more thereof. In other embodiments, XY and/or totipotent pluripotent cells (i.e., XY ES cells or XY iPS cells) are maintained in an in vitro culture in a medium as described in WO2011/156723, incorporated herein by reference in its entirety.

[0083] Em uma modalidade, o meio de base é um DMEM com baixo teor de sal. Em uma modalidade específica, o DMEM com baixo teor de sal tem uma concentração de NaCl de 85 a 130 mM. Em uma modalidade, o meio de base é um DMEM de baixa osmolalidade. Em uma modalidade específica, o DMEM de baixa osmolalidade tem uma osmolalidade de 250 a 310 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base é um DMEM de baixa condutividade. Em uma modalidade específica, o DMEM de baixa condutividade tem uma condutividade de 11 a 13 mS/cm.[0083] In one embodiment, the base medium is a low-salt DMEM. In a specific embodiment, the low-salt DMEM has a NaCl concentration of 85 to 130 mM. In one embodiment, the base medium is a low osmolality DMEM. In a specific embodiment, the low osmolality DMEM has an osmolality of 250 to 310 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium is a low conductivity DMEM. In a specific embodiment, the low conductivity DMEM has a conductivity of 11 to 13 mS/cm.

[0084] Em outras modalidades, o meio de base apresenta uma osmolalidade de não mais que cerca de 320, 310, 300, 290, 280, 275, 270, 260, 250 ou 240 mOsm/kg. Em uma modalidade, o meio de base ou o meio que compreende o meio de base e os suplementos apresenta uma osmolalidade de não mais que cerca de 240 a 320, 250 a 310, 275 a 295, 260 a 300 mOsm/kg. Em uma modalidade específica, o meio de base ou o meio que compreende o meio de base e os suplementos tem uma osmolalidade de cerca de 270 mOsm/kg.[0084] In other embodiments, the base medium has an osmolality of no more than about 320, 310, 300, 290, 280, 275, 270, 260, 250 or 240 mOsm/kg. In one embodiment, the base medium or the medium comprising the base medium and supplements has an osmolality of no more than about 240 to 320, 250 to 310, 275 to 295, 260 to 300 mOsm/kg. In a specific embodiment, the base medium or the medium comprising the base medium and supplements has an osmolality of about 270 mOsm/kg.

[0085] Em outras modalidades, o meio de base apresenta uma condutividade de não mais que cerca de 10,0, 10,5, 11,0, 11,5, 12,0, 12,5, 13,0, 13,5, ou 14,0 mS/cm. Em uma modalidade, o meio de base apresenta uma condutividade de não mais que cerca de 10 a 14 mS/cm ou 11 a 13 mS/cm. Em uma modalidade específica, o meio de base apresenta uma condutividade de cerca de 12 a 13 mS/cm.[0085] In other embodiments, the base medium has a conductivity of no more than about 10.0, 10.5, 11.0, 11.5, 12.0, 12.5, 13.0, 13, 5, or 14.0 mS/cm. In one embodiment, the base medium has a conductivity of no more than about 10 to 14 mS/cm or 11 to 13 mS/cm. In a specific embodiment, the base medium has a conductivity of about 12 to 13 mS/cm.

[0086] Em uma modalidade específica, o meio de base apresenta uma condutividade de cerca de 12 a 13 mS/cm e uma osmolalidade de cerca de 260 a 300 mOsm/kg. Em uma outra modalidade específica, o meio de base compreende cloreto de sódio a uma concentração de cerca de 90 mM de NaCl. Em uma outra modalidade específica, a concentração de cloreto de sódio é de cerca de 70 a 95 mM. Em uma outra modalidade específica, o meio de base compreende bicarbonato de sódio em uma concentração menor que cerca de 35 mM. Em uma outra modalidade específica, a concentração de bicarbonato de sódio é de cerca de 20 a 30 mM.[0086] In a specific embodiment, the base medium has a conductivity of about 12 to 13 mS/cm and an osmolality of about 260 to 300 mOsm/kg. In another specific embodiment, the base medium comprises sodium chloride at a concentration of about 90 mM NaCl. In another specific embodiment, the concentration of sodium chloride is about 70 to 95 mM. In another specific embodiment, the base medium comprises sodium bicarbonate in a concentration of less than about 35 mM. In another specific embodiment, the concentration of sodium bicarbonate is about 20 to 30 mM.

[0087] Em uma modalidade, o meio de base apresenta uma concentração de um sal de um metal alcalino e um haleto de não mais que cerca de 100 mM. Em uma modalidade, o sal de metal alcalino e haleto é NaCl. Em uma modalidade, a concentração do sal do metal alcalino e do haleto não é maior que 90, 80, 70, 60, ou 50 mM. Em uma modalidade, a concentração no meio de base do sal do metal alcalino e do haleto é de cerca de 60 a 105, 70 a 95, ou 80 a 90 mM. Em uma modalidade específica, a concentração é de cerca de 85 mM.[0087] In one embodiment, the base medium has a concentration of an alkali metal salt and a halide of no more than about 100 mM. In one embodiment, the alkali metal halide salt is NaCl. In one embodiment, the concentration of the alkali metal salt and halide is not greater than 90, 80, 70, 60, or 50 mM. In one embodiment, the concentration in the base medium of the alkali metal salt and halide is about 60 to 105, 70 to 95, or 80 to 90 mM. In a specific embodiment, the concentration is about 85 mM.

[0088] Em uma modalidade, o meio de base tem uma concentração de um sal de ácido carbônico. Em uma modalidade, o sal de ácido carbônico é um sal de sódio. Em uma modalidade, o sal de sódio é bicarbonato de sódio. Em uma modalidade, a concentração de sal de ácido carbônico no meio de base não é maior que 40, 35, 30, 25, ou 20 mM. Em uma modalidade, a concentração de sal de ácido carbônico no meio de base é de cerca de 10 a 40, em uma outra modalidade, é de cerca de 20 a 30 mM. Em uma modalidade específica, a concentração é de cerca de 25 ou 26 mM. Ainda em outras modalidades, a concentração de bicarbonato de sódio é de cerca de 26 mM, de cerca de 18 mM, de cerca de 18 mM a cerca de 26 mM ou de cerca de 18 mM a cerca de 44 mM.[0088] In one embodiment, the base medium has a concentration of a carbonic acid salt. In one embodiment, the carbonic acid salt is a sodium salt. In one embodiment, the sodium salt is sodium bicarbonate. In one embodiment, the concentration of carbonic acid salt in the base medium is not greater than 40, 35, 30, 25, or 20 mM. In one embodiment, the concentration of carbonic acid salt in the base medium is about 10 to 40, in another embodiment, it is about 20 to 30 mM. In a specific embodiment, the concentration is about 25 or 26 mM. In still other embodiments, the concentration of sodium bicarbonate is from about 26 mM, from about 18 mM, from about 18 mM to about 26 mM, or from about 18 mM to about 44 mM.

[0089] Em uma modalidade, a soma da concentração do sal do metal alcalino e do haleto e do sal de ácido carbônico no meio de base é de não mais que 140, 130, 120, 110, 100, 90, ou 80 mM. Em uma modalidade, a soma da concentração do sal do metal alcalino e do haleto e do sal de ácido carbônico no meio de base é de cerca de 80 a 140, 85 a 130, 90 a 120, 95 a 120, ou 100 a 120 mM. Em uma modalidade específica, a soma da concentração do sal do metal alcalino e do haleto e do sal de ácido carbônico no meio de base é de cerca de 115 mM.[0089] In one embodiment, the sum of the concentration of the alkali metal salt and halide and the carbonic acid salt in the base medium is no more than 140, 130, 120, 110, 100, 90, or 80 mM. In one embodiment, the sum of the concentration of the alkali metal and halide salt and the carbonic acid salt in the base medium is about 80 to 140, 85 to 130, 90 to 120, 95 to 120, or 100 to 120 mm. In a specific embodiment, the sum of the concentration of the alkali metal salt and halide and the carbonic acid salt in the base medium is about 115 mM.

[0090] Em uma modalidade, a razão molar entre o sal do metal alcalino e do haleto e o sal de ácido carbônico é maior que 2,5. Em uma modalidade, a razão é de cerca de 2,6-4,0, 2,8-3,8, 3-3,6, ou 3,2-3,4. Em uma modalidade, a razão é de 3,3-3,5. Em uma modalidade específica, a razão é de 3,4.[0090] In one embodiment, the molar ratio between the alkali metal and halide salt and the carbonic acid salt is greater than 2.5. In one embodiment, the ratio is about 2.6-4.0, 2.8-3.8, 3-3.6, or 3.2-3.4. In one embodiment, the ratio is 3.3-3.5. In a specific modality, the ratio is 3.4.

[0091] Em uma modalidade, o meio de base apresenta uma osmolalidade de cerca de 250 a 310 mOsm/kg, e uma concentração de um sal de um metal alcalino e um haleto de cerca de 60 a 105 mM. Em outra modalidade, o meio de base tem uma concentração de um sal de ácido carbônico de cerca de 20 a 30 mM. Em outra modalidade, a soma das concentrações do sal de um metal alcalino e de um haleto e do sal de ácido carbônico é de cerca de 80 a 140 mM. Em outra modalidade, a condutividade do meio de base é de cerca de 12 a 13 mS/cm.[0091] In one embodiment, the base medium has an osmolality of about 250 to 310 mOsm/kg, and a concentration of an alkali metal salt and a halide of about 60 to 105 mM. In another embodiment, the base medium has a concentration of a carbonic acid salt of about 20 to 30 mM. In another embodiment, the sum of the concentrations of the alkali metal salt and halide and the carbonic acid salt is about 80 to 140 mM. In another embodiment, the conductivity of the base medium is about 12 to 13 mS/cm.

[0092] Em uma modalidade, o meio de base compreende cerca de 50 ± 5 mM de NaCl e cerca de 26 ± 5 mM de carbonato, com uma osmolalidade de cerca de 218 ± 22 mOsm/kg. Em uma modalidade específica, o meio de base compreende cerca de 3 mg/ml de NaCl e 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, com uma osmolalidade de cerca de 218 mOsm/kg.[0092] In one embodiment, the base medium comprises about 50 ± 5 mM NaCl and about 26 ± 5 mM carbonate, with an osmolality of about 218 ± 22 mOsm/kg. In a specific embodiment, the base medium comprises about 3 mg/ml NaCl and 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, with an osmolality of about 218 mOsm/kg.

[0093] Em uma outra modalidade, o meio de base compreende cerca de 87 ± 5 mM de NaCl e cerca de 18 ± 5 mM, com um osmolalidade de cerca de 261 ± 26 mOsm/kg. Em uma modalidade específica, o meio de base compreende cerca de 5,1 mg/ml de NaCl e cerca de 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio, com uma osmolalidade de cerca de 261 mOsm/kg.[0093] In another embodiment, the base medium comprises about 87 ± 5 mM NaCl and about 18 ± 5 mM, with an osmolality of about 261 ± 26 mOsm/kg. In a specific embodiment, the base medium comprises about 5.1 mg/ml NaCl and about 1.5 mg/ml sodium bicarbonate, with an osmolality of about 261 mOsm/kg.

[0094] Em uma outra modalidade, o meio de base compreende cerca de 110 ± 5 mM de NaCl e cerca de 18 ± 5 mM de carbonato, com uma osmolalidade de cerca de 294 ± 29 mOsm/kg. Em uma modalidade específica, o meio de base compreende cerca de 6,4 mg/ml de NaCl e cerca de 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio, com uma osmolalidade de cerca de 294 mOsm/kg.[0094] In another embodiment, the base medium comprises about 110 ± 5 mM NaCl and about 18 ± 5 mM carbonate, with an osmolality of about 294 ± 29 mOsm/kg. In a specific embodiment, the base medium comprises about 6.4 mg/ml NaCl and about 1.5 mg/ml sodium bicarbonate, with an osmolality of about 294 mOsm/kg.

[0095] Em uma outra modalidade, o meio de base apresenta cerca de 87 ± 5 mM de NaCl e cerca de 26 ± 5 mM de carbonato, com uma osmolalidade de cerca de 270 ± 27 mOsm/kg. Em uma modalidade específica, o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl e 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, com uma osmolalidade de cerca de 270 mOsm/kg.[0095] In another embodiment, the base medium has about 87 ± 5 mM NaCl and about 26 ± 5 mM carbonate, with an osmolality of about 270 ± 27 mOsm/kg. In a specific embodiment, the base medium has about 5.1 mg/ml of NaCl and 2.2 mg/ml of sodium bicarbonate, with an osmolality of about 270 mOsm/kg.

[0096] Em uma outra modalidade, o meio de base compreende cerca de 87 ± 5 mM de NaCl, cerca de 26 ± 5 mM de carbonato e cerca de 86 ± 5 mM de glicose, com uma osmolalidade de cerca de 322 ± 32 mOsm/kg. Em uma modalidade específica, o meio de base compreende cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, cerca de 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e cerca de 15,5 mg/ml de glicose, com uma osmolalidade de cerca de 322 mOsm/kg.[0096] In another embodiment, the base medium comprises about 87 ± 5 mM NaCl, about 26 ± 5 mM carbonate and about 86 ± 5 mM glucose, with an osmolality of about 322 ± 32 mOsm /kg. In a specific embodiment, the base medium comprises about 5.1 mg/ml NaCl, about 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, and about 15.5 mg/ml glucose, with an osmolality of about of 322 mOsm/kg.

[0097] Meios de base adicionais que podem ser empregados nos vários métodos e composições aqui descritos incluem um meio de base que compreende 50 ± 5 mM de NaCl e 26 ± 5 mM de carbonato, com uma osmolalidade de 218 ± 22 mOsm/kg. Em uma modalidade particular, o meio de base compreende cerca de 3 mg/ml de NaCl e 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, com uma osmolalidade de cerca de 218 mOsm/kg.[0097] Additional base media that can be employed in the various methods and compositions described herein include a base medium comprising 50 ± 5 mM NaCl and 26 ± 5 mM carbonate, with an osmolality of 218 ± 22 mOsm/kg. In a particular embodiment, the base medium comprises about 3 mg/ml NaCl and 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, with an osmolality of about 218 mOsm/kg.

[0098] Em outras modalidades, o meio de base compreende 50 ± 5 mM de NaCl e 26 ± 5 mM de carbonato, com uma osmolalidade de 218 ± 22 mOsm/kg. Em uma modalidade específica, o meio de base compreende cerca de 3 mg/ml de NaCl e 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, com uma osmolalidade de cerca de 218 mOsm/kg.[0098] In other embodiments, the base medium comprises 50 ± 5 mM NaCl and 26 ± 5 mM carbonate, with an osmolality of 218 ± 22 mOsm/kg. In a specific embodiment, the base medium comprises about 3 mg/ml NaCl and 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, with an osmolality of about 218 mOsm/kg.

[0099] Em outras modalidades, meios DMEM com alto teor de glicose (LifeTech) com concentrações de NaHCO3 conforme aqui reveladas, incluindo cerca de 44 mM, 26 mM ou 18 mM, foram suplementados com 0,1 mM de aminoácidos não essenciais, 1 mM de piruvato de sódio, 0,1 mM de 2-mercaptoetanol, 2 mM de L-glutamina, 50 ug/ml cada de penicilina e estreptomicina (LifeTech), 15% de FBS (Hyclone), e 2.000 U/ml de LIF (Millipore).[0099] In other embodiments, high glucose DMEM media (LifeTech) with NaHCO3 concentrations as disclosed herein, including about 44 mM, 26 mM or 18 mM, were supplemented with 0.1 mM non-essential amino acids, 1 mM sodium pyruvate, 0.1 mM 2-mercaptoethanol, 2 mM L-glutamine, 50 ug/ml each of penicillin and streptomycin (LifeTech), 15% FBS (Hyclone), and 2,000 U/ml LIF (Millipore).

C. Método para Produzir Modificações Genéticas AlvoC. Method for Producing Targeted Genetic Modifications

[00100] Vários métodos para produzir modificações genéticas alvo que reduzem o nível e/ou a atividade da proteína Sry podem ser utilizados. Por exemplo, em um caso, a modificação genética alvo emprega um sistema que gerará uma modificação genética alvo por meio de um evento de recombinação homóloga. Em outros casos, a célula animal pode ser modificada com o uso de agentes de nuclease que geram uma quebra de fita simples ou de fita dupla em um locus genômico direcionado. A quebra de fita simples ou da fita dupla é então reparada pela via de ligação terminal não homóloga (NHEJ, non-homologous end joining pathway). Esses sistemas podem ser usados, por exemplo, na geração de modificações genéticas alvo com perda de função. Métodos não limitadores para gerar essa modificação genética alvo são discutidos em detalhe em outra parte do presente documento, incluindo, por exemplo, o uso de plasmídeos-alvo, vetores de direcionamento pequenos (smallTVECs) ou vetores de direcionamento grandes. Vide, também, Wang et al. (2013) Cell 153:910 a 918, Mandalos et al. (2012) PLOS ONE 7:e45768:1 a 9, and Wang et al. (2013) Nat Biotechnol. 31:530 a 532, cada um dos quais é aqui incorporado a título de referência.[00100] Various methods for producing targeted genetic modifications that reduce the level and/or activity of the Sry protein can be used. For example, in one case, the targeted genetic modification employs a system that will generate a targeted genetic modification through a homologous recombination event. In other cases, the animal cell may be modified with the use of nuclease agents that generate a single-strand or double-strand break at a targeted genomic locus. The single-strand or double-strand break is then repaired by the non-homologous end joining pathway (NHEJ). These systems can be used, for example, in the generation of target genetic modifications with loss of function. Non-limiting methods for generating such targeted genetic modification are discussed in detail elsewhere in this document, including, for example, the use of target plasmids, small targeting vectors (smallTVECs) or large targeting vectors. See also Wang et al. (2013) Cell 153:910 to 918, Mandalos et al. (2012) PLOS ONE 7:e45768:1 to 9, and Wang et al. (2013) Nat Biotechnol. 31:530 to 532, each of which is incorporated herein by reference.

[00101] É reconhecido que, em modalidades específicas, a modificação genética alvo do gene Sry e/ou a modificação genética alvo de qualquer outro polinucleotídeo de interesse pode ocorrer enquanto a célula pluripotente (por exemplo, a célula ES) está sendo mantida nos meios de cultura aqui descritos (ou seja, um meio que promove o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0). Alternativamente, a modificação genética alvo do gene Sry e/ou de qualquer outro polinucleotídeo de interesse pode ocorrer enquanto a célula pluripotente (por exemplo, célula ES) está sendo mantida em meios de cultura diferentes, e subsequentemente são transferidas para os meios de cultura revelados na presente invenção (por exemplo, um meio que promove o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0).[00101] It is recognized that, in specific embodiments, target genetic modification of the Sry gene and/or target genetic modification of any other polynucleotide of interest may occur while the pluripotent cell (e.g., the ES cell) is being maintained in the media culture described herein (i.e., a medium that promotes the development of fertile XY females in F0). Alternatively, targeted genetic modification of the Sry gene and/or any other polynucleotide of interest may occur while the pluripotent cell (e.g., ES cell) is being maintained in different culture media, and is subsequently transferred to the disclosed culture media. in the present invention (e.g., a means that promotes the development of fertile XY females in F0).

D. Método para Cultivar e Manter uma Célula Pluripotente e/ou Totipotente em CulturaD. Method for Cultivating and Maintaining a Pluripotent and/or Totipotent Cell in Culture

[00102] É fornecido um método para manter ou cultivar uma célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou um célula iPS XY) em uma cultura in vitro, em que a célula compreende uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry e a célula é mantida em uma cultura in vitro sob as condições descritas na presente invenção. Esses métodos para manter ou cultivar uma célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) em uma cultura in vitro promovem um aumento no número de fêmeas férteis de animais XY em F0 mediante a introdução das células ES de animal não humano XY em um embrião hospedeiro e após a gestação dos embriões hospedeiros.[00102] A method is provided for maintaining or cultivating a pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) in an in vitro culture, wherein the cell comprises a modification that decreases the level and/or the activity of a Sry protein and the cell is maintained in an in vitro culture under the conditions described in the present invention. These methods for maintaining or cultivating a pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) in an in vitro culture promote an increase in the number of fertile females of XY animals in F0 by introducing the XY non-human animal ES cells in a host embryo and after gestation of the host embryos.

[00103] Embora quaisquer meios revelados na presente invenção possam ser empregados para esses métodos de manutenção ou cultivo, um exemplo não limitador inclui o cultivo em um meio compreendendo uma meio de base e suplementos adequados para manter ou cultivar a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) em cultura, em que o meio de base ou o meio compreendendo o meio de base e os suplementos apresentam uma osmolalidade de cerca de 200 mOsm/kg até menos que cerca de 329 mOsm/kg.[00103] Although any media disclosed in the present invention may be employed for these maintenance or cultivation methods, a non-limiting example includes cultivation in a medium comprising a base medium and supplements suitable for maintaining or cultivating the pluripotent and/or XY cell. totipotent (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) in culture, wherein the base medium or the medium comprising the base medium and supplements has an osmolality of about 200 mOsm/kg to less than about 329 mOsm/kg.

[00104] Em algumas modalidades, o meio de base ou o meio que compreende o meio de base e os suplementos apresenta uma ou mais das seguintes características: uma condutividade de cerca de 11 mS/cm a cerca de 13 mS/cm; um sal de um metal alcalino e um haleto em uma concentração de cerca de 50 mM a cerca de 110 mM; uma concentração de sal de ácido carbônico de cerca de 17 mM a cerca de 30 mM; uma concentração total de sal de haleto de metal alcalino e de sal de ácido carbônico de cerca de 85 mM a cerca de 130 mM; e/ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos.[00104] In some embodiments, the base medium or the medium comprising the base medium and supplements has one or more of the following characteristics: a conductivity of about 11 mS/cm to about 13 mS/cm; a salt of an alkali metal and a halide in a concentration of about 50 mM to about 110 mM; a carbonic acid salt concentration of about 17 mM to about 30 mM; a total concentration of alkali metal halide salt and carbonic acid salt of about 85 mM to about 130 mM; and/or a combination of any two or more thereof.

[00105] Em uma modalidade, o método compreende a manutenção ou o cultivo da célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) em um meio de cultura adequado que compreende um meio de base e suplementos, em que o meio de base ou o meio compreendendo o meio de base e os suplementos compreende uma osmolalidade de cerca de 240 a 320 mOsm/kg, uma condutividade de cerca de 10 a 14 mS/cm, uma concentração de sal de haleto de metal alcalino de cerca de 50 a 105 mM, uma concentração de sal de ácido carbônico de 10 a 40 mM, e/ou uma concentração combinada de sal de metal alcalino e sal de ácido carbônico de cerca de 80 a 140 mM. Em uma modalidade, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida no meio (com suplementos para manter as células ES) por um período de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ou 13 dias, ou 2 semanas, 3 semanas ou 4 semanas antes da introdução em um embrião hospedeiro. Em uma modalidade específica, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida no meio (meio de base com baixo teor de sal com suplementos para manter as células ES) por cerca de 2 a 4 semanas antes da introdução no embrião hospedeiro.[00105] In one embodiment, the method comprises maintaining or culturing the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) in a suitable culture medium comprising a base medium and supplements, wherein the base medium or the medium comprising the base medium and the supplements comprises an osmolality of about 240 to 320 mOsm/kg, a conductivity of about 10 to 14 mS/cm, a halide salt concentration alkali metal salt concentration of about 50 to 105 mM, a carbonic acid salt concentration of 10 to 40 mM, and/or a combined alkali metal salt and carbonic acid salt concentration of about 80 to 140 mM. In one embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained in the medium (with supplements to maintain the ES cells) for a period of 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13 days, or 2 weeks, 3 weeks or 4 weeks before introduction into a host embryo. In a specific embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained in medium (low-salt base medium with supplements to maintain the ES cells) for about 2 to 4 weeks before introduction into the host embryo.

[00106] Em uma outra modalidade, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida em um meio com um meio de base com baixo teor de sal por ao menos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12 dias, 2 semanas, 3 semanas ou 4 semanas antes da introdução da célula de doador em um embrião hospedeiro. Em uma modalidade específica, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida em um meio com um meio de base com baixo teor de sal por ao menos 2 a 4 semanas antes da introdução da célula no embrião hospedeiro.[00106] In another embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained in a medium with a low-salt base medium for at least 1. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12 days, 2 weeks, 3 weeks or 4 weeks before the introduction of the donor cell into a host embryo. In a specific embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained in a medium with a low-salt base medium for at least 2 to 4 weeks before introduction of the cell into the host embryo.

[00107] Em uma outra modalidade, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida (por exemplo, congelada) em um meio que promove fêmeas férteis XY em F0 e a célula de doador é descongelada e mantida no meio que promove fêmeas férteis XY em F0 por ao menos 1, 2, 3, ou 4 ou mais dias antes da introdução de uma célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) no embrião hospedeiro. Em uma modalidade específica, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) passa ao menos uma vez por um meio que promove fêmeas férteis XY em F0, a célula é congelada no meio que promove fêmeas férteis XY em F0, e a célula é descongelada em um meio que promove fêmeas férteis XY em F0 e cultivada por 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, ou 13 dias, 2 semanas, 3 semanas, 4 semanas, ou mais antes da introdução no embrião hospedeiro.[00107] In another embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained (e.g., frozen) in a medium that promotes fertile XY females at F0 and the donor cell is thawed and maintained in medium that promotes fertile XY females in F0 for at least 1, 2, 3, or 4 or more days before introduction of a pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an iPS XY cell) in the host embryo. In a specific embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) passes at least once through a medium that promotes fertile XY females in F0, the cell is frozen in the medium that promotes fertile XY females at F0, and the cell is thawed in a medium that promotes fertile XY females at F0 and grown for 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, or 13 days, 2 weeks, 3 weeks, 4 weeks, or more before introduction into the host embryo.

[00108] Ainda em uma outra modalidade, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida no meio que promove fêmeas férteis XY em F0 por um período de um, dois, três, ou quatro dias antes da introdução em um embrião hospedeiro. Em uma modalidade, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida no meio que promove fêmeas férteis XY em F0 por um período de 3 dias.[00108] In yet another embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained in the medium that promotes fertile XY females in F0 for a period of one, two, three or four days before introduction into a host embryo. In one embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained in the medium that promotes fertile XY females in F0 for a period of 3 days.

[00109] Em uma modalidade, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida no meio que promove fêmeas férteis XY em F0 antes da introdução no embrião hospedeiro por cerca de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ou 12 dias, 2 semanas, 3 semanas, ou 4 semanas ou mais. Em uma modalidade específica, a célula de doador é mantida no meio que promove fêmeas férteis XY em F0 por ao menos uma semana antes da introdução no embrião hospedeiro. Em uma modalidade específica, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) é mantida no meio que promove fêmeas férteis XY em F0 por 2 a 4 semanas antes da introdução no embrião hospedeiro.[00109] In one embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained in the medium that promotes fertile XY females at F0 prior to introduction into the host embryo for about 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12 days, 2 weeks, 3 weeks, or 4 weeks or more. In a specific embodiment, the donor cell is maintained in the medium that promotes fertile XY females in F0 for at least one week before introduction into the host embryo. In a specific embodiment, the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is maintained in the medium that promotes fertile XY females in F0 for 2 to 4 weeks before introduction into the host embryo.

[00110] Assim, é fornecido um método para manter ou cultivar uma célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) em cultura, em que a célula é mantida sob condições que promovem ou favorecem o desenvolvimento de uma fêmea de animal XY após a introdução da célula XY em um embrião hospedeiro e após a gestação em um hospedeiro fêmea adequado.[00110] Thus, a method is provided for maintaining or cultivating a pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) in culture, wherein the cell is maintained under conditions that promote or favor the development of a female XY animal after introduction of the XY cell into a host embryo and after gestation in a suitable female host.

[00111] Em um aspecto, é fornecido um método para manter ou cultivar uma célula XY pluripotente e/ou totipotente de doador (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) em cultura, sob condições conforme descritas na presente invenção, em que, após a introdução da célula ES XY de doador em um embrião hospedeiro para formar um embrião F0 e a gestação do embrião F0 em um animal adequado, o embrião F0 se desenvolve em um animal F0 que é ao menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou mais XY e é uma fêmea que, ao atingir a maturidade sexual, é fértil.[00111] In one aspect, a method is provided for maintaining or cultivating a donor pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) in culture, under conditions as described in the present invention, wherein, upon introduction of the donor ES XY cell into a host embryo to form an F0 embryo and gestation of the F0 embryo in a suitable animal, the F0 embryo develops into an F0 animal that is at least 70%, 75% , 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or more XY and is a female that, upon reaching sexual maturity , is fertile.

E. Geração de Embriões F0 e Progênie F1 Tendo uma Modificação Genética AlvoE. Generation of F0 Embryos and F1 Progeny Having a Targeted Genetic Modification

[00112] Os vários métodos e composições que empregam a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) tendo nível e/ou atividade diminuídos de proteína Sry aqui fornecidos podem ser utilizados para gerar um animal geneticamente modificado. Vários métodos para a introdução de modificações genéticas são discutidos em detalhes em outro local no presente documento.[00112] The various methods and compositions employing the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) having decreased level and/or activity of Sry protein provided herein can be used to generate a genetically modified animal. Various methods for introducing genetic modifications are discussed in detail elsewhere in this document.

i. Método para Produzir uma Fêmea Fértil de Animal Não Humano XY em uma Geração F0i. Method for Producing a Fertile Female of Non-Human Animal XY in an F0 Generation

[00113] É fornecido um método para produzir uma fêmea fértil de mamífero não humano XY em uma geração F0. Estes métodos compreendem: (a) manter ou cultivar uma célula XY pluripotente e/ou totipotente de doador animal não humano (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry em um meio que promove o desenvolvimento de células ES de fêmeas férteis XY; (b) introduzir a célula XY pluripotente e/ou totipotente de doador animal não humano (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) em um embrião hospedeiro; (d) fazer a gestação do embrião hospedeiro; e (d) obter uma fêmea de animal não humano XY em F0, sendo que, ao atingir a maturidade sexual, a fêmea de animal não humano XY em F0 é fértil. Em modalidades específicas, a célula de doador animal não humano XY pode compreender ao menos uma modificação genética alvo adicional em um polinucleotídeo de interesse. Tais modificações são discutidas em detalhes em outro local no presente documento.[00113] A method is provided for producing a fertile female non-human mammal XY in an F0 generation. These methods comprise: (a) maintaining or culturing a pluripotent and/or totipotent XY cell from a non-human animal donor (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) having a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein in a medium that promotes the development of ES cells from fertile XY females; (b) introducing the pluripotent and/or totipotent XY cell from a non-human animal donor (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) into a host embryo; (d) gestation of the host embryo; and (d) obtain a female non-human animal XY in F0, whereby, upon reaching sexual maturity, the female non-human animal XY in F0 is fertile. In specific embodiments, the XY non-human animal donor cell may comprise at least one additional target genetic modification in a polynucleotide of interest. Such modifications are discussed in detail elsewhere in this document.

[00114] As células ES XY tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry podem ser mantidas sem um meio com baixo teor de sal e podem se desenvolver em uma fêmea fértil XY.[00114] XY ES cells having a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein can be maintained without a low-salt medium and can develop into a fertile XY female.

[00115] Em algumas modalidades, o meio que promove o desenvolvimento de fêmeas férteis de animais XY em F0 pode compreender um meio de base com baixo teor de sal que compreende um meio de base e suplementos adequados para manter ou cultivar as célula ES de mamífero não humano em cultura, em que o meio de base com baixo teor de sal apresenta uma ou mais dentre as seguintes características: uma osmolalidade de cerca de 200 mOsm/kg a menos que cerca de 329 mOsm/kg; uma condutividade de cerca de 11 mS/cm a cerca de 13 mS/cm; um sal de um metal alcalino e um haleto em uma concentração de cerca de 50 mM a cerca de 110 mM; uma concentração de sal de ácido carbônico de cerca de 17 mM a cerca de 30 mM; uma concentração total de sal de haleto de metal alcalino e de sal de ácido carbônico de cerca de 85 mM a cerca de 130 mM; e/ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos.[00115] In some embodiments, the medium that promotes the development of fertile females of XY animals in F0 may comprise a low-salt base medium comprising a base medium and supplements suitable for maintaining or cultivating the mammalian ES cell. non-human in culture, wherein the low-salt base medium has one or more of the following characteristics: an osmolality of about 200 mOsm/kg less than about 329 mOsm/kg; a conductivity of about 11 mS/cm to about 13 mS/cm; a salt of an alkali metal and a halide in a concentration of about 50 mM to about 110 mM; a carbonic acid salt concentration of about 17 mM to about 30 mM; a total concentration of alkali metal halide salt and carbonic acid salt of about 85 mM to about 130 mM; and/or a combination of any two or more thereof.

[00116] Em outras modalidades, esses métodos para produzir uma fêmea fértil de animal não humano XY em uma geração F0 podem ser realizados utilizando os meios revelados na presente invenção incluindo, mas não limitados a, (a) um meio de base compreendendo 50 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 218 ± 22 mOsm/kg; (b) um meio de base compreendendo cerca de 3 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 218 mOsm/kg. (c) um meio de base compreendendo 87 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 261 ± 26 mOsm/kg. (d) um meio de base compreendendo cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 261 mOsm/kg. (e) um meio de base compreendendo 110 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 294 ± 29 mOsm/kg. (f) um meio de base compreendendo cerca de 6,4 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 294 mOsm/kg. (g) um meio de base compreendendo 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 270 ± 27 mOsm/kg. (h) um meio de base compreendendo cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 270 mOsm/kg. (i) um meio de base compreendendo 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato, 86 ± 5 mM de glicose e 322 ± 32 mOsm/kg. e/ou (j) um meio de base compreendendo cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, 15,5 mg/ml de glicose e 322 mOsm/kg.[00116] In other embodiments, these methods for producing a fertile female non-human animal XY in an F0 generation can be carried out using the media disclosed in the present invention including, but not limited to, (a) a base medium comprising 50 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 218 ± 22 mOsm/kg; (b) a base medium comprising about 3 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 218 mOsm/kg. (c) a base medium comprising 87 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 261 ± 26 mOsm/kg. (d) a base medium comprising about 5.1 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 261 mOsm/kg. (e) a base medium comprising 110 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 294 ± 29 mOsm/kg. (f) a base medium comprising about 6.4 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 294 mOsm/kg. (g) a base medium comprising 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 270 ± 27 mOsm/kg. (h) a base medium comprising about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 270 mOsm/kg. (i) a base medium comprising 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate, 86 ± 5 mM glucose and 322 ± 32 mOsm/kg. and/or (j) a base medium comprising about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, 15.5 mg/ml glucose and 322 mOsm/kg.

[00117] A célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) geneticamente modificada tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry e tendo sido cultivada no meio que promove o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0 pode ser implantada em um embrião hospedeiro. As células que foram implantadas em um embrião hospedeiro são aqui denominadas "células de doador." Em modalidades específicas, a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) geneticamente modificada é da mesma linhagem que o embrião hospedeiro ou de uma linhagem diferente do embrião hospedeiro. Da mesma forma, o substituinte pode ser proveniente da mesma linhagem que a célula XY pluripotente e/ou totipotente geneticamente modificada (isto é, células ES XY ou uma célula iPS XY) e/ou o embrião hospedeiro, ou o substituinte pode ser proveniente de uma linhagen diferente em relação à célula XY pluripotente e/ou totipotente geneticamente modificada (isto é, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) e/ou o embrião hospedeiro. Em uma modalidade, a célula XY de doador é implantada em um embrião hospedeiro XX.[00117] The pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) having a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein and having been cultured in the medium that promotes the development of fertile females XY in F0 can be implanted into a host embryo. Cells that have been implanted into a host embryo are herein referred to as "donor cells." In specific embodiments, the genetically modified pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) is of the same lineage as the host embryo or of a different lineage than the host embryo. Likewise, the substituent may come from the same lineage as the genetically engineered pluripotent and/or totipotent XY cell (i.e., XY ES cells or an XY iPS cell) and/or the host embryo, or the substituent may come from a different lineage in relation to the genetically modified pluripotent and/or totipotent XY cell (i.e., an XY ES cell or an XY iPS cell) and/or the host embryo. In one embodiment, the donor XY cell is implanted into an XX host embryo.

[00118] Diversos embriões hospedeiros podem ser empregados nos métodos e composições aqui revelados. Em algumas modalidades, as células XY pluripotentes e/ou totipotentes (por exemplo, a célula ES XY ou a célula iPS XY) tendo a modificação genética alvo que resulta em um nível e/ou atividade diminuídos da proteína Sry são introduzidas em um embrião em estágio de pré-mórula proveniente de um organismo correspondente, por exemplo, um embrião em estágio com 8 células. Vide, por exemplo, US 7.576.259, US 7.659.442, US 7.294.754, e US 2008-0078000 A1, todas aqui incorporadas por referência em suas totalidades. Em outras modalidades, as células ES de doador podem ser implantadas em um embrião hospedeiro no estágio com 2 células, estágio com 4 células, estágio com 8 células, estágio com 6 células, estágio com 32 células, ou estágio com 64 células do embrião hospedeiro. Em uma outra modalidade, o embrião hospedeiro é um blastocisto. Em uma modalidade, o embrião hospedeiro está em um estágio selecionado de um embrião pré-blastocisto, um estágio de pré-mórula, um estágio de mórula, um estágio de mórula não compactada e um estágio de mórula compactada. Em uma modalidade, ao empregar um embrião de camundongo, o estágio de embrião hospedeiro é selecionado de um Estágio Theiler 1 (TS1), um TS2, um TS3, um TS4, um TS5 e um TS6, com referência aos estágios Theiler descritos em Theiler (1989) "The House Mouse: Atlas of Mouse Development," Springer-Verlag, New York. Em uma modalidade específica, o Estágio Theiler é selecionado entre TS1, TS2, TS3 e um TS4. Em uma modalidade, o embrião hospedeiro compreende uma zona pelúcida, e a célula de doador é uma célula ES XY que é introduzida no embrião hospedeiro através de um furo na zona pelúcida, ao passo que, em outras modalidades, o embrião hospedeiro é um embrião sem zona. Em ainda outras modalidades específicas, o embrião hospedeiro no estágio de mórula é agregado.[00118] Various host embryos can be used in the methods and compositions disclosed herein. In some embodiments, pluripotent and/or totipotent XY cells (e.g., the XY ES cell or the XY iPS cell) having the target genetic modification that results in a decreased level and/or activity of the Sry protein are introduced into an embryo at premorula stage originating from a corresponding organism, for example, an 8-cell stage embryo. See, for example, US 7,576,259, US 7,659,442, US 7,294,754, and US 2008-0078000 A1, all of which are incorporated herein by reference in their entireties. In other embodiments, donor ES cells can be implanted into a host embryo at the 2-cell stage, 4-cell stage, 8-cell stage, 6-cell stage, 32-cell stage, or 64-cell stage of the host embryo. . In another embodiment, the host embryo is a blastocyst. In one embodiment, the host embryo is at a stage selected from a pre-blastocyst embryo, a pre-morula stage, a morula stage, a non-compacted morula stage, and a compacted morula stage. In one embodiment, when employing a mouse embryo, the host embryo stage is selected from a Theiler Stage 1 (TS1), a TS2, a TS3, a TS4, a TS5 and a TS6, with reference to the Theiler stages described in Theiler (1989) "The House Mouse: Atlas of Mouse Development," Springer-Verlag, New York. In a specific modality, the Theiler Stage is selected between TS1, TS2, TS3 and a TS4. In one embodiment, the host embryo comprises a zona pellucida, and the donor cell is an ES XY cell that is introduced into the host embryo through a hole in the zona pellucida, whereas, in other embodiments, the host embryo is a no zone. In still other specific embodiments, the host embryo at the morula stage is aggregated.

[00119] Técnicas de transferência nuclear também podem ser utilizadas para gerar os animais geneticamente modificados. Em resumo, os métodos de transferência nuclear incluem as etapas de: (1) enuclear um oócito; (2) isolar uma célula de doador ou núcleo a ser combinada com o oócito enucleado; (3) inserir a célula ou o núcleo no oócito enucleado para formar uma célula reconstituída; (4) implantar a célula reconstituída no útero de um animal para formar um embrião; e (5) permitir que o embrião se desenvolva. Nesses métodos, os oócitos são geralmente recuperados de animais mortos, embora eles também possam ser isolados a partir de ovidutos e/ou ovários de animais vivos. Os oócitos podem ser amadurecidos em diversos meios conhecidos por aqueles versados na técnica antes da enucleação. A enucleação do oócito pode ser realizada de diversas formas bem conhecidas por aqueles versados na técnica. A inserção da célula de doador ou do núcleo no oócito enucleado para formar uma célula reconstituída ocorre geralmente por microinjeção de uma célula de doador abaixo da zona pelúcida antes da fusão. A fusão pode ser induzida pela aplicação de um pulso elétrico de CC através do plano de contato/de fusão (eletrofusão), por exposição das células a produtos químicos promotores de fusão, como polietilenoglicol, ou por meio de um vírus inativado, por exemplo, o vírus Sendai. Uma célula reconstituída é tipicamente ativada por meios elétricos e/ou não elétricos antes, durante e/ou depois da fusão do doador nuclear e do oócito receptor. Os métodos de ativação incluem pulsos elétricos, choque induzido quimicamente, penetração por esperma, níveis crescentes de cátions bivalentes no oócito e redução da fosforilação de proteínas celulares (como por meio de inibidores de quinase) no oócito. As células reconstituídas ativadas, ou embriões, são tipicamente cultivadas em meio bem conhecido por aqueles versados na técnica e, então, transferidas para o útero de um animal. Vide, por exemplo, US20080092249, WO/1999/005266A2, US20040177390, WO/2008/017234A1, e a Patente US No. 7.612.250, cada uma das quais aqui incorporada a título de referência.[00119] Nuclear transfer techniques can also be used to generate genetically modified animals. In summary, nuclear transfer methods include the steps of: (1) enucleating an oocyte; (2) isolating a donor cell or nucleus to be combined with the enucleated oocyte; (3) inserting the cell or nucleus into the enucleated oocyte to form a reconstituted cell; (4) implant the reconstituted cell into the uterus of an animal to form an embryo; and (5) allow the embryo to develop. In these methods, oocytes are generally recovered from dead animals, although they can also be isolated from oviducts and/or ovaries of living animals. Oocytes may be matured in various media known to those skilled in the art prior to enucleation. Oocyte enucleation can be carried out in several ways well known to those skilled in the art. Insertion of the donor cell or nucleus into the enucleated oocyte to form a reconstituted cell usually occurs by microinjection of a donor cell beneath the zona pellucida prior to fusion. Fusion can be induced by applying a DC electrical pulse across the contact/fusion plane (electrofusion), by exposing cells to fusion-promoting chemicals such as polyethylene glycol, or by means of an inactivated virus, e.g. the Sendai virus. A reconstituted cell is typically activated by electrical and/or non-electrical means before, during and/or after fusion of the nuclear donor and recipient oocyte. Methods of activation include electrical pulses, chemically induced shock, sperm penetration, increasing levels of divalent cations in the oocyte, and reduced phosphorylation of cellular proteins (such as through kinase inhibitors) in the oocyte. Activated reconstituted cells, or embryos, are typically cultured in a medium well known to those skilled in the art and then transferred to the uterus of an animal. See, for example, US20080092249, WO/1999/005266A2, US20040177390, WO/2008/017234A1, and US Patent No. 7,612,250, each of which is incorporated herein by reference.

[00120] O embrião hospedeiro compreendendo a célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) geneticamente modificada e tendo nível e/ou atividade diminuídos da proteína Sry é incubado até o estágio de blastocisto e, então, implantado em um substituinte para produzir um animal F0. Os animais que possuem o locus genômico geneticamente modificado podem ser identificados pelo ensaio de modificação de alelos (MOA) conforme descrito na presente invenção.[00120] The host embryo comprising the pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) genetically modified and having decreased level and/or activity of the Sry protein is incubated until the blastocyst stage and , then implanted into a substituent to produce an F0 animal. Animals that possess the genetically modified genomic locus can be identified by the modification of allele assay (MOA) as described in the present invention.

[00121] Em uma modalidade, o embrião hospedeiro compreendendo as células XY pluripotentes e/ou totipotentes (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) geneticamente modificadas e tendo nível e/ou atividade diminuídos da proteína Sry é mantido em um meio que promove o desenvolvimento de células ES XY de fêmea fértil (ou seja, um meio de base com baixo teor de sal) por um, dois, três ou quatro ou mais dias antes da implantação em um hospedeiro adequado. Tais métodos favorecem a geração de uma fêmea fértil de animal em F0.[00121] In one embodiment, the host embryo comprising pluripotent and/or totipotent XY cells (e.g., an XY ES cell or an XY iPS cell) and having decreased level and/or activity of the Sry protein is maintained in a medium that promotes the development of fertile female ES XY cells (i.e., a low-salt base medium) for one, two, three, or four or more days prior to implantation into a suitable host. Such methods favor the generation of a fertile female animal in F0.

[00122] Em uma modalidade, o embrião hospedeiro cultivado é implantado em um substituinte e o embrião hospedeiro cultivado é gestado no substituinte.[00122] In one embodiment, the cultured host embryo is implanted into a substituent and the cultured host embryo is gestated in the substituent.

[00123] Em modalidades específicas, após a introdução das células XY pluripotentes e/ou totipotentes (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) de animal não humano em um embrião hospedeiro e após a gestação do embrião hospedeiro, ao menos 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80% 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou 100% dos animais não humanos em F0 são fêmeas XY que, ao atingir a maturidade sexual, a fêmea de mamífero não humano XY em F0 é fértil.[00123] In specific embodiments, after the introduction of pluripotent and/or totipotent XY cells (for example, an XY ES cell or an XY iPS cell) from a non-human animal into a host embryo and after gestation of the host embryo, at least 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80% 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100% of non-human animals in F0 are XY females which, upon reaching sexual maturity, the female non-human mammal XY in F0 is fertile.

[00124] É fornecido ainda um embrião F0 que compreende uma massa celular interna tendo ao menos uma célula-tronco heteróloga compreendendo uma célula ES XY ou uma célula iPS XY tendo uma modificação genética alvo que diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry.[00124] There is also provided an F0 embryo comprising an inner cell mass having at least one heterologous stem cell comprising an XY ES cell or an XY iPS cell having a target genetic modification that decreases the level and/or activity of the Sry protein. .

[00125] Os diversos métodos descritos na presente invenção para gerar uma fêmea fértil de animal não humano XY em uma geração F0 podem empregar células XY pluripotentes e/ou totipotentes (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY) tendo (1) a modificação genética para reduzir o nível e/ou a atividade do polipeptídeo Sry; e, em modalidades específicas, (2) uma ou mais modificações genéticas alvo adicionais em um polinucleotídeo de interesse. Conforme descrito em outra parte do presente documento, ao menos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou mais modificações genéticas alvo adicionais podem ser realizadas em uma célula XY pluripotente e/ou totipotente (por exemplo, uma célula ES XY ou uma célula iPS XY). Nesses casos, a fêmea fértil de animal não humano XY em F0 pode compreender uma ou mais dessas modificações genéticas alvo adicionais.[00125] The various methods described in the present invention for generating a fertile female non-human animal XY in an F0 generation can employ pluripotent and/or totipotent XY cells (for example, an XY ES cell or an XY iPS cell) having (1 ) genetic modification to reduce the level and/or activity of the Sry polypeptide; and, in specific embodiments, (2) one or more additional target genetic modifications in a polynucleotide of interest. As described elsewhere herein, at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more additional target genetic modifications can be carried out in a pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g. example, an ES XY cell or an iPS XY cell). In such cases, the fertile female of non-human animal XY in F0 may comprise one or more of these additional target genetic modifications.

[00126] Em outras modalidades, a fêmea fértil de animal não humano XY em F0 produz 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ou 9 ninhadas durante seu ciclo de vida. Em uma modalidade, a fêmea fértil de animal não humano XY em F0 produz ao menos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ou 10 crias por ninhada. Em uma modalidade, a fêmea fértil de animal não humano XY em F0 produz cerca de 4 a 6 crias por ninhada. Em uma modalidade, a fêmea fértil de animal não humano XY em F0 produz 2 a 6 ninhadas, em que cada ninhada tem ao menos 2, 3, 4, 5, ou 6 crias. Em uma modalidade, ao menos cerca de 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95% ou 100% da cria são crias fêmeas férteis XY.[00126] In other embodiments, the fertile female of non-human animal XY in F0 produces 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9 litters during her life cycle. In one embodiment, the fertile female of non-human animal XY in F0 produces at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 offspring per litter. In one embodiment, the fertile female of non-human animal XY in F0 produces about 4 to 6 offspring per litter. In one embodiment, the fertile female of non-human animal XY in F0 produces 2 to 6 litters, wherein each litter has at least 2, 3, 4, 5, or 6 offspring. In one embodiment, at least about 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% of the offspring are fertile XY female offspring.

[00127] Um método para gerar uma ninhada de roedor (por exemplo, uma ninhada de camundongo ou de rato) também é fornecido e compreende introduzir uma célula XY pluripotente e/ou totipotente de doador (por exemplo, uma célula ES XY de doador ou uma célula iPS XY de doador) tendo nível e/ou atividade diminuídos de proteína Sry, preparada de acordo com os métodos definidos na presente invenção, em embriões hospedeiros, fazer a gestação dos embriões em um substituinte adequado, e obter a progênie F0 que compreende ao menos um fêmea de roedor XY que, ao atingir a maturidade sexual, é uma fêmea fértil de roedor XY. Em uma modalidade, o percentual de fêmeas de roedor XY em F0 nascidas que, ao atingir a maturidade sexual, são férteis é de cerca de 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 95% ou 100%.[00127] A method for generating a rodent litter (e.g., a mouse or rat litter) is also provided and comprises introducing a donor pluripotent and/or totipotent XY cell (e.g., a donor XY ES cell or a donor iPS at least one female XY rodent who, upon reaching sexual maturity, is a fertile female XY rodent. In one embodiment, the percentage of XY rodent females in F0 born that, upon reaching sexual maturity, are fertile is about 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 95% or 100%.

[00128] Em outras modalidades, a progênie F0 produzida a partir desses métodos é de cerca de 3%, cerca de 10% ou mais, ou cerca de 63% ou mais, derivada da célula XY geneticamente modificada de doador.[00128] In other embodiments, the F0 progeny produced from these methods is about 3%, about 10% or more, or about 63% or more, derived from the genetically modified donor XY cell.

[00129] Os métodos e composições fornecidos na presente invenção permitem que ao menos 1%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75% ou mais dos animais F0 tenham a modificação genética alvo (ou seja, a redução no nível e/ou atividade da proteína Sry e/ou a modificação genética alvo para um polinucleotídeo de interesse) para transmitir a modificação genética à progênie F1.[00129] The methods and compositions provided in the present invention allow at least 1%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% , 55%, 60%, 65%, 70%, 75% or more of the F0 animals have the target genetic modification (i.e., the reduction in the level and/or activity of the Sry protein and/or the target genetic modification to a polynucleotide of interest) to transmit the genetic modification to the F1 progeny.

[00130] Em uma modalidade, a fêmea de animal não humano XY na geração F0 e/ou o macho de animal não humano XY é ao menos 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99%, ou 99,8% derivado da célula de doador. Em uma modalidade, a fêmea de animal não humano XY em F0 e/ou o macho de animal não humano XY em F0 tem uma cor de pele que é 100% derivada da célula de doador.[00130] In one embodiment, the female of non-human animal XY in the F0 generation and/or the male of non-human animal XY is at least 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99%, or 99 .8% derived from donor cell. In one embodiment, the female non-human animal XY in F0 and/or the male non-human animal XY in F0 has a skin color that is 100% derived from the donor cell.

[00131] Em uma modalidade, a fêmea de animal não humano XY na geração F0 é um roedor (por exemplo um camundongo ou um rato) e tem uma cor de pele 100% derivada da célula de doador. Em uma modalidade, a fêmea de animal não humano XY formada na geração F0 é ao menos 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, ou 99,8% derivada da célula XY de doador. Em uma modalidade, a fêmea de animal não humano XY na geração F0 é cerca de 100% derivada da célula de doador. Em uma modalidade, a contribuição de uma célula de embrião hospedeiro para a fêmea de animal não humano XY na geração F0 é determinada por um ensaio quantitativo capaz de detectar 1 célula em 2.000 (0,05%) e, no tecido da fêmea de animal XY, é positiva para contribuição da célula de embrião hospedeiro.[00131] In one embodiment, the female non-human animal XY in the F0 generation is a rodent (e.g. a mouse or a rat) and has a skin color 100% derived from the donor cell. In one embodiment, the non-human animal female XY formed in the F0 generation is at least 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, or 99.8% derived from the donor XY cell. In one embodiment, the non-human animal female XY in the F0 generation is about 100% derived from the donor cell. In one embodiment, the contribution of a host embryo cell to the non-human animal female XY in the F0 generation is determined by a quantitative assay capable of detecting 1 cell in 2,000 (0.05%) and, in tissue from the female animal XY, is positive for contribution from the host embryo cell.

ii. Vários Métodos de Criação de Fêmea Fértil de XY em Geração F0ii. Various Methods of Breeding Fertile Female of XY in F0 Generation

[00132] Em modalidades específicas, a fêmea fértil XY em geração F0 resultante derivada das células XY pluripotentes e/ou totipotentes (por exemplo, a célula ES XY ou a célula iPS XY) tendo a modificação genética que diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry é cruzada com um animal para obter a cria em geração F1. Em modalidades específicas, a fêmea fértil XY em F0 é cruzada com um animal do tipo selvagem. Em uma modalidade, a fêmea de mamífero não humano XY em F0 é fértil quando cruzada a um camundongo do tipo selvagem. Em modalidades específicas, o camundongo do tipo selvagem é C57BL/6. A progênie F1 pode ser genotipada utilizando iniciadores específicos e/ou sondas para determinar se a modificação genética alvo compreendendo o nível e/ou atividade diminuídos da proteína Sry está presente. Além disso, se modificações genéticas alvo adicionais estiverem presentes na geração F0, a progênie F1 pode ser genotipada com o uso de iniciadores específicos e/ou sondas que determinam se essas modificações estão presentes. Uma progênie F1 apropriada para um uso desejado pode ser, então, identificada. Em modalidades específicas, é selecionada a progênie F1 sem a modificação genética que reduziu o nível e/ou a atividade da proteína Sry. Em outras modalidades, é selecionada a progênie F1 sem a modificação genética que diminuiu o nível e/ou a atividade da proteína Sry e que compreende ao menos uma modificação genética alvo adicional.[00132] In specific embodiments, the resulting fertile female XY in F0 generation is derived from pluripotent and/or totipotent XY cells (e.g., the XY ES cell or the XY iPS cell) having the genetic modification that decreases the level and/or the Sry protein activity is crossed with an animal to obtain the offspring in F1 generation. In specific embodiments, the fertile female XY in F0 is crossed with a wild-type animal. In one embodiment, the female non-human mammal XY at F0 is fertile when crossed to a wild-type mouse. In specific embodiments, the wild-type mouse is C57BL/6. F1 progeny can be genotyped using specific primers and/or probes to determine whether the target genetic modification comprising decreased level and/or activity of the Sry protein is present. Furthermore, if additional target genetic modifications are present in the F0 generation, the F1 progeny can be genotyped using specific primers and/or probes that determine whether these modifications are present. A suitable F1 progeny for a desired use can then be identified. In specific embodiments, F1 progeny are selected without the genetic modification that reduced the level and/or activity of the Sry protein. In other embodiments, F1 progeny are selected without the genetic modification that decreased the level and/or activity of the Sry protein and that comprise at least one additional target genetic modification.

[00133] Em um exemplo não limitador, após a genotipagem com iniciadores e/ou sondas específicos, os animais F1 que são heterozigóticos para a modificação genética alvo para o polinucleotídeo de interesse e que não possuem a modificação-alvo que reduz o nível e/ou a atividade da proteína Sry são cruzados entre si. Esse cruzamento produz uma progênie F2 que é homozigótica para o locus genômico geneticamente modificado de interesse e não compreende a modificação genética para reduzir os níveis e/ou a atividade de proteína Sry.[00133] In a non-limiting example, after genotyping with specific primers and/or probes, F1 animals that are heterozygous for the target genetic modification for the polynucleotide of interest and that do not possess the target modification that reduces the level of e/ or the activity of the Sry protein are crossed with each other. This cross produces F2 progeny that are homozygous for the genetically modified genomic locus of interest and do not comprise genetic modification to reduce Sry protein levels and/or activity.

[00134] É fornecido ainda um método para produzir um homozigoto de animal não humano transgênico para uma modificação genética alvo na geração F1. O método compreende (a) cruzar uma fêmea fértil de animal não humano XY em F0 tendo uma modificação genética alvo que diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry com um macho de animal não humano XY em F0, em que a fêmea fértil de animal não humano XY em F0 e o macho de animal não humano XY em F0 são, cada um, heterozigóticos para a mesma modificação genética de um polinucleotídeo de interesse, e (b) obter uma progênie F1 que é homozigótica para a modificação genética alvo no polinucleotídeo de interesse. Em uma modalidade específica, a progênie F1 selecionada é homozigótica para a modificação genética alvo no polinucleotídeo de interesse e não possui a modificação genética alvo que diminui a atividade e/ou o nível da proteína Sry. Esses métodos podem ser empregados para desenvolver pares de criação de animais não humanos, cada um totalmente derivado de uma célula ES ou célula iPS de doador, na mesma geração F0.[00134] A method is further provided for producing a transgenic non-human animal homozygote for a target genetic modification in the F1 generation. The method comprises (a) crossing a fertile female of non-human animal XY at F0 having a target genetic modification that decreases the level and/or activity of the Sry protein with a male of non-human animal of non-human animal on the polynucleotide of interest. In a specific embodiment, the selected F1 progeny are homozygous for the target genetic modification in the polynucleotide of interest and do not possess the target genetic modification that decreases the activity and/or level of the Sry protein. These methods can be employed to develop breeding pairs of non-human animals, each entirely derived from a donor ES cell or iPS cell, in the same F0 generation.

[00135] Diversos métodos podem ser empregados para obter os animais F0 descritos acima. Em uma modalidade não limitadora, um clone de célula XY com uma modificação-alvo em um polinucleotídeo de interesse em qualquer cromossomo é isolado. É reconhecido que diversos métodos podem ser utilizados para gerar a modificação-alvo no polinucleotídeo de interesse. Em uma segunda etapa, uma modificação-alvo é introduzida no gene Sry, de modo que a modificação diminua o nível e/ou a atividade da proteína Sry. Tais métodos empregam, ainda, o cultivo da célula ES XY em um meio que promove o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0, conforme descrito em detalhes em outro local no presente documento. Métodos de modificação- alvo do gene Sry são revelados em detalhes em outro local no presente documento e podem compreender, por exemplo, o uso de um vetor de direcionamento (incluindo um LTVEC) tanto isoladamente como em combinação com uma nuclease, conforme descrito em outro local no presente documento (ou seja, um sistema Talen ou CRISPR ou ZFN). Um subclone é isolado, o qual compreende tanto a primeira modificação-alvo no polinucleotídeo de interesse quanto a segunda modificação-alvo do gene Sry que diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry. Tanto o clone XY original, com a modificação-alvo no polinucleotídeo de interesse, quanto o subclone XY, compreendendo tanto a modificação-alvo para o gene Sry quanto o polinucleotídeo de interesse, são introduzidos em embriões hospedeiros não humanos separados, conforme discutido em outro local no presente documento. Em modalidades específicas, os embriões hospedeiros não humanos compreendem um embrião pré-mórula (ou seja, um embrião em estágio com 8 células). Cada um dos embriões hospedeiros não humanos compreendendo as células pluripotentes modificadas é introduzido em um substituinte para gestação. Cada um dos substituintes produz progênie F0 compreendendo a modificação genômica alvo (por exemplo, um macho XY em F0 tendo a modificação-alvo no polinucleotídeo de interesse, e uma fêmea fértil XY em F0 tendo a modificação-alvo no polinucleotídeo de interesse e tendo a modificação genética que diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry). Em modalidades específicas, cada uma das modificações genômicas alvo pode ser transmitida através da linha germinativa. Esses animais F0 se reproduzem entre si para gerar um animal F1 compreendendo uma modificação-alvo homozigótica no polinucleotídeo de interesse. Espera-se que um quarto da geração F1 seja homozigótica para a modificação-alvo no polinucleotídeo de interesse. A progênie F1 pode ser selecionada para manter a modificação-alvo para o gene Sry ou a progênie F1 pode ser selecionada para não manter a modificação-alvo para o gene Sry.[00135] Several methods can be used to obtain the F0 animals described above. In a non-limiting embodiment, an XY cell clone with a target modification in a polynucleotide of interest on any chromosome is isolated. It is recognized that several methods can be used to generate the target modification on the polynucleotide of interest. In a second step, a target modification is introduced into the Sry gene such that the modification decreases the level and/or activity of the Sry protein. Such methods also employ the cultivation of the XY ES cell in a medium that promotes the development of fertile XY females in F0, as described in detail elsewhere in this document. Methods of target modification of the Sry gene are disclosed in detail elsewhere herein and may comprise, for example, the use of a targeting vector (including an LTVEC) either alone or in combination with a nuclease, as described elsewhere. location in this document (i.e., a Talen or CRISPR or ZFN system). A subclone is isolated, which comprises both the first target modification on the polynucleotide of interest and the second target modification of the Sry gene that decreases the level and/or activity of the Sry protein. Both the original XY clone, with the target modification to the polynucleotide of interest, and the XY subclone, comprising both the target modification to the Sry gene and the polynucleotide of interest, are introduced into separate non-human host embryos, as discussed elsewhere. location in this document. In specific embodiments, the non-human host embryos comprise a premorula embryo (i.e., an 8-cell stage embryo). Each of the non-human host embryos comprising the modified pluripotent cells is introduced into a gestation surrogate. Each of the substituents produces F0 progeny comprising the target genomic modification (e.g., an XY male in F0 having the target modification in the polynucleotide of interest, and a fertile female XY in F0 having the target modification in the polynucleotide of interest and having the genetic modification that decreases the level and/or activity of the Sry protein). In specific embodiments, each of the targeted genomic modifications can be transmitted through the germline. These F0 animals reproduce with each other to generate an F1 animal comprising a homozygous target modification in the polynucleotide of interest. One-quarter of the F1 generation is expected to be homozygous for the target modification in the polynucleotide of interest. F1 progeny can be selected to maintain the target modification for the Sry gene or F1 progeny can be selected not to maintain the target modification for the Sry gene.

[00136] Em uma outra modalidade, a introdução da modificação-alvo do gene Sry que emprega um vetor de direcionamento (e, em modalidades específicas, nucleases como Talen, Crispr, ou Zfn) pode ocorrer simultaneamente com o direcionamento do vetor para a modificação genética do polinucleotídeo de interesse. Tais métodos permitem a geração de uma célula ES XY tendo tanto uma modificação genética que diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry quanto a modificação-alvo para o polinucleotídeo de interesse.[00136] In another embodiment, the introduction of the target modification of the Sry gene that employs a targeting vector (and, in specific embodiments, nucleases such as Talen, Crispr, or Zfn) can occur simultaneously with the targeting of the vector for the modification genetics of the polynucleotide of interest. Such methods allow the generation of an XY ES cell having both a genetic modification that decreases the level and/or activity of the Sry protein and the target modification for the polynucleotide of interest.

[00137] Em uma modalidade, a progênie de geração F1 compreende um genoma completamente derivado da célula ES de doador. Em outras modalidades, a frequência dos cruzamentos de machos em geração F0 e fêmeas em geração F0 de camundongos que resulta em camundongos totalmente derivados de célula ES é de 100%.[00137] In one embodiment, the F1 generation progeny comprises a genome completely derived from the donor ES cell. In other embodiments, the frequency of crossings of males in the F0 generation and females in the F0 generation of mice that result in fully ES cell-derived mice is 100%.

II. Métodos e Composições para Modificar um Locus-Alvo Genômico de Desafio ou um Locus-Alvo Genômico no Cromossomo YII. Methods and Compositions for Modifying a Challenge Genomic Target Locus or a Genomic Target Locus on the Y Chromosome

[00138] São fornecidos métodos e composições que permitem a modificação de um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula. São ainda fornecidos métodos que permitem a modificação de um locus genômico "de desafio". O termo "locus de desafio" inclui uma região cromossômica que é difícil de direcionar por estratégias convencionais de direcionamento genético. Esses loci podem estar localizados no cromossomo Y, no cromossomo X ou em um autossomo. Em certas modalidades, os loci de desafio estão localizados em ou na proximidade das regiões cromossômicas pobres em gene, ricas em repetição e/ou amplamente heterocromáticas. Vide, por exemplo, Bernardini et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 111:7600-7605 (2014), aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade para todos os propósitos. Em certas modalidades, um locus de desafio está localizado em ou na proximidade de regiões cromossômicas nas quais a acessibilidade do DNA cromossômico é limitada pela estrutura de cromatina. Em determinadas modalidades, um locus de desafio está dentro ou na proximidade de regiões cromossômicas caracterizadas por um alto percentual de heterocromatina, por exemplo, ao menos cerca de ~20%, ao menos cerca de ~30%, ao menos cerca de 40%, ao menos cerca de 50%, ao menos cerca de 60%, ou ao menos cerca de 70% de heterocromatina. Em certas modalidades, um locus de desafio está localizado em ou na proximidade de regiões cromossômicas que sofreram duplicações e rearranjos ou que são caracterizadas pela presença de repetições ou repetições invertidas. Vide, por exemplo, Gubbay et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:7953 a 7957 (1992), aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade para todos os propósitos.[00138] Methods and compositions are provided that allow modification of a genomic target locus on the Y chromosome in a cell. Methods are also provided that allow modification of a "challenge" genomic locus. The term "challenge locus" includes a chromosomal region that is difficult to target by conventional gene targeting strategies. These loci can be located on the Y chromosome, the X chromosome, or an autosome. In certain embodiments, the challenge loci are located in or in the vicinity of gene-poor, repeat-rich and/or broadly heterochromatic chromosomal regions. See, for example, Bernardini et al., Proc. Natl. Academic. Sci. USA 111:7600-7605 (2014), incorporated herein by reference, in its entirety for all purposes. In certain embodiments, a challenge locus is located in or in the vicinity of chromosomal regions in which the accessibility of chromosomal DNA is limited by the chromatin structure. In certain embodiments, a challenge locus is within or in the vicinity of chromosomal regions characterized by a high percentage of heterochromatin, e.g., at least about ~20%, at least about ~30%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, or at least about 70% heterochromatin. In certain embodiments, a challenge locus is located in or in the vicinity of chromosomal regions that have undergone duplications and rearrangements or that are characterized by the presence of repeats or inverted repeats. See, for example, Gubbay et al., Proc. Natl. Academic. Sci. USA 89:7953 to 7957 (1992), incorporated herein by reference, in its entirety for all purposes.

[00139] O termo "cromatina" inclui complexos de nucleoproteína que compactam e organizam o material genético celular para contê-lo dentro das células. O termo "heterocromatina" inclui regiões no genoma que estão em um estado altamente condensado e que são, em geral, transcricionalmente silenciosas. A heterocromatina é, em geral, mais firmemente espiralada e geralmente tem mais sequências de DNA repetitivas do que a eucromatina. O termo "eucromatina" inclui regiões no genoma caracterizadas por domínios de cromatina mais estendidos e menos condensados que são, em geral, transcricionalmente ativos e acessíveis.[00139] The term "chromatin" includes nucleoprotein complexes that compact and organize cellular genetic material to contain it within cells. The term "heterochromatin" includes regions in the genome that are in a highly condensed state and that are, in general, transcriptionally silent. Heterochromatin is, in general, more tightly coiled and generally has more repetitive DNA sequences than euchromatin. The term "euchromatin" includes regions in the genome characterized by more extended and less condensed chromatin domains that are generally transcriptionally active and accessible.

[00140] O termo "exposição" inclui o uso de qualquer método por meio do qual os componentes desejados são colocados em proximidade imediata ou em contato direto.[00140] The term "exposure" includes the use of any method whereby the desired components are placed in immediate proximity or in direct contact.

[00141] São fornecidos métodos e composições que permitem a modificação de um locus-alvo genômico de desafio ou de um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula. Talvez, devido às características estruturais exclusivas do cromossomo Y, as estratégias convencionais de direcionamento genético em células-tronco embrionárias de camundongo para gerar mutações nos genes ligados a Y tenham tido sucesso limitado. Portanto, geralmente a compreensão das funções de genes de murino ligados a Y é limitada a observações obtidas de estudos com camundongos que possuem deleções espontâneas, inserções de armadilha genética aleatórias ou transgenes autossômicos. Os métodos fornecidos na presente invenção permitem o direcionamento de um locus genômico no cromossomo Y pelo emprego de um vetor de direcionamento na ausência de ou em combinação com um agente de nuclease.[00141] Methods and compositions are provided that allow modification of a challenge genomic target locus or a genomic target locus on the Y chromosome in a cell. Perhaps, due to the unique structural features of the Y chromosome, conventional gene targeting strategies in mouse embryonic stem cells to generate mutations in Y-linked genes have had limited success. Therefore, generally understanding the functions of murine Y-linked genes is limited to observations obtained from studies of mice that have spontaneous deletions, random gene trap insertions, or autosomal transgenes. The methods provided in the present invention allow targeting a genomic locus on the Y chromosome by employing a targeting vector in the absence of or in combination with a nuclease agent.

[00142] Alguns destes métodos utilizam um pequeno vetor de direcionamento ou smallTVEC. Um "smallTVEC" inclui um vetor de direcionamento que compreende braços de homologia curtos. O comprimento de um braço de homologia em um smallTVEC pode ser de cerca de 400 a 1.000 bp. Um braço de homologia do smallTVEC pode ter qualquer comprimento que seja suficiente para promover um evento de recombinação homóloga com um sítio-alvo correspondente, incluindo, por exemplo, de cerca de 400 bp a cerca de 500 bp, de cerca de 500 bp a cerca de 600 bp, de cerca de 600 bp a cerca de 700 bp, de cerca de 700 bp a cerca de 800 bp, de cerca de 800 bp a cerca de 900 bp, ou de cerca de 900 bp a cerca de 1.000 bp. Um comprimento preferido de um braço de homologia em um smallTVEC é de cerca de 700 bp a cerca de 800 bp. Em uma outra modalidade, a soma total de braços de homologia 5’ e 3’ do smallTVEC é de cerca de 0,5 kb, 1 kb, 1,5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, de cerca de 0,5 kb a cerca de 1 kb, de cerca de 1 kb a cerca de 1,5 kb, de cerca de 1,5 kb a cerca de 2 kb, de cerca de 2 kb a cerca de 3 kb, de cerca de 3 kb a cerca de 4 kb, de cerca de 4 kb a cerca de 5 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 6 kb, de cerca de 6 kb a cerca de 7 kb, de cerca de 8 kb a cerca de 9 kb ou é de ao menos 10 kb. Em tais métodos, o curto comprimento dos braços de homologia aumenta a eficiência do direcionamento em comparação com um vetor de direcionamento com braços de homologia maiores. Devido à natureza do cromossomo Y que possui sequências altamente repetitivas, os braços curtos dos smallTVECs permitem um direcionamento altamente específico no cromossomo Y.[00142] Some of these methods use a small targeting vector or smallTVEC. A "smallTVEC" includes a targeting vector comprising short homology arms. The length of a homology arm in a smallTVEC can be about 400 to 1,000 bp. A smallTVEC homology arm can be any length that is sufficient to promote a homologous recombination event with a corresponding target site, including, for example, from about 400 bp to about 500 bp, from about 500 bp to about from 600 bp, from about 600 bp to about 700 bp, from about 700 bp to about 800 bp, from about 800 bp to about 900 bp, or from about 900 bp to about 1,000 bp. A preferred length of a homology arm in a smallTVEC is about 700 bp to about 800 bp. In another embodiment, the total sum of smallTVEC's 5' and 3' homology arms is about 0.5 kb, 1 kb, 1.5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb , 7 kb, 8 kb, 9 kb, from about 0.5 kb to about 1 kb, from about 1 kb to about 1.5 kb, from about 1.5 kb to about 2 kb, from about 2 kb to about 3 kb, from about 3 kb to about 4 kb, from about 4 kb to about 5 kb, from about 5 kb to about 6 kb, from about 6 kb to about of 7 kb, from about 8 kb to about 9 kb or is at least 10 kb. In such methods, the short length of the homology arms increases the targeting efficiency compared to a targeting vector with longer homology arms. Due to the nature of the Y chromosome which has highly repetitive sequences, the short arms of smallTVECs allow for highly specific targeting on the Y chromosome.

[00143] São fornecidos métodos para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula compreendendo: (a) fornecer uma célula que compreende um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, (b) introduzir, na célula, um primeiro vetor de direcionamento que compreende um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia que correspondem a um primeiro e um segundo sítio-alvo; e (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y. Em modalidades específicas, a soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia do vetor de direcionamento é de cerca de 0,5 kb, 1 kb, 1,5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, de cerca de 0,5 kb a cerca de 1 kb, de cerca de 1 kb a cerca de 1,5 kb, de cerca de 1,5 kb a cerca de 2 kb, de cerca de 2 kb a cerca de 3 kb, de cerca de 3 kb a cerca de 4 kb, de cerca de 4 kb a cerca de 5 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 6 kb, de cerca de 6 kb a cerca de 7 kb, de cerca de 8 kb a cerca de 9 kb ou é de ao menos 10 kb ou ao menos 10 kb e menor que 150 kb. Em algumas modalidades, um smallTVEC é empregado. Em modalidades específicas, um LTVEC é empregado. Métodos similares podem ser realizados ao quando se tem um locus-alvo genômico de desafio como alvo. Em uma modalidade não limitadora, esses métodos são realizados empregando-se os meios de cultura que promovem o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0 reveladas na presente invenção e, dessa forma, geram fêmeas férteis de animais XY em F0. Em um outro caso, os métodos aqui descritos são empregados para produzir uma modificação genética alvo no gene Sry, conforme discutido em outro local no presente documento.[00143] Methods are provided for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising: (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent, (b ) introducing, into the cell, a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms corresponding to a first and a second target site; and (c) identifying at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus on the Y chromosome. In specific embodiments, the sum total of the first homology arm and the second homology arm of the targeting vector is about 0.5 kb, 1 kb, 1.5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, about 0.5 kb to about 1 kb, from about 1 kb to about 1.5 kb, from about 1.5 kb to about 2 kb, from about 2 kb to about 3 kb, from about 3 kb to about 4 kb, from about 4 kb to about 5 kb, from about 5 kb to about 6 kb, from about 6 kb to about 7 kb, from about 8 kb to about 9 kb or is of at least 10 kb or at least 10 kb and less than 150 kb. In some embodiments, a smallTVEC is employed. In specific embodiments, an LTVEC is employed. Similar methods can be performed when targeting a challenge genomic target locus. In a non-limiting embodiment, these methods are carried out using the culture media that promote the development of fertile females XY in F0 disclosed in the present invention and, in this way, generate fertile females of animals XY in F0. In another case, the methods described herein are employed to produce a target genetic modification in the Sry gene, as discussed elsewhere in this document.

[00144] São ainda fornecidos métodos para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula compreendendo: (a) fornecer uma célula compreendendo um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, (b) introduzir na célula (i) o agente de nuclease, sendo que o agente de nuclease induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla no primeiro sítio de reconhecimento; e (ii) um primeiro vetor de direcionamento que compreende um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia que correspondem a um primeiro e a um segundo sítios-alvo localizados em proximidade suficiente com o primeiro sítio de reconhecimento; e (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y. Em modalidades específicas, a soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia do vetor de direcionamento é de cerca de 0,5 kb, 1 kb, 1,5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, de cerca de 0,5 kb a cerca de 1 kb, de cerca de 1 kb a cerca de 1,5 kb, de cerca de 1,5 kb a cerca de 2 kb, de cerca de 2 kb a cerca de 3 kb, de cerca de 3 kb a cerca de 4 kb, de cerca de 4 kb a cerca de 5 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 6 kb, de cerca de 6 kb a cerca de 7 kb, de cerca de 8 kb a cerca de 9 kb ou é de ao menos 10 kb ou ao menos 10 kb e menor que 150 kb. Em algumas modalidades, um smallTVEC é empregado. Em modalidades específicas, um LTVEC é empregado. Métodos similares podem ser realizados quando se tem um locus-alvo genômico de desafio como alvo. Em uma modalidade não limitadora, esses métodos são realizados empregando-se os meios de cultura que promovem o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0 reveladas na presente invenção e, dessa forma, geram fêmeas férteis de animais XY em F0. Em um outro caso, os métodos aqui descritos são empregados para produzir uma modificação genética alvo no gene Sry, conforme discutido em outro local no presente documento.[00144] Methods are further provided for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising: (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent, (b ) introducing into the cell (i) the nuclease agent, wherein the nuclease agent induces an incision or break in the double strand at the first recognition site; and (ii) a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms that correspond to a first and a second target sites located in sufficient proximity to the first recognition site; and (c) identifying at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus on the Y chromosome. In specific embodiments, the sum total of the first homology arm and the second homology arm of the targeting vector is about 0.5 kb, 1 kb, 1.5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, about 0.5 kb to about 1 kb, from about 1 kb to about 1.5 kb, from about 1.5 kb to about 2 kb, from about 2 kb to about 3 kb, from about 3 kb to about 4 kb, from about 4 kb to about 5 kb, from about 5 kb to about 6 kb, from about 6 kb to about 7 kb, from about 8 kb to about 9 kb or is of at least 10 kb or at least 10 kb and less than 150 kb. In some embodiments, a smallTVEC is employed. In specific embodiments, an LTVEC is employed. Similar methods can be performed when targeting a challenge genomic target locus. In a non-limiting embodiment, these methods are carried out using the culture media that promote the development of fertile females XY in F0 disclosed in the present invention and, in this way, generate fertile females of animals XY in F0. In another case, the methods described herein are employed to produce a target genetic modification in the Sry gene, as discussed elsewhere in this document.

[00145] É reconhecido que os vários métodos revelados na presente invenção para gerar uma modificação-alvo em um locus genômico do cromossomo Y (ou qualquer locus genômico de desafio) empregando um vetor de direcionamento, um smallTVEC ou um LTVEC podem ser realizados em qualquer tipo de célula e não são limitados a uma célula XY pluripotente e/ou totipotente. Esses tipos de célula incluem, mas não estão limitados a, uma célula humana, uma célula não humana, uma célula de mamífero, uma célula de mamífero não humano, uma célula de roedor, uma célula de camundongo, uma célula de rato, uma célula de hamster, um fibroblasto ou qualquer outra célula hospedeira. Tais células incluem células pluripotentes, incluindo, por exemplo, células-tronco pluripotentes induzidas (iPS), células-tronco embrionárias (ES) de camundongo, células-tronco embrionárias (ES) de rato, células embrionárias (ES) humanas, ou células progenitoras humanas restritas em termos de desenvolvimento.[00145] It is recognized that the various methods disclosed in the present invention for generating a target modification at a Y chromosome genomic locus (or any challenge genomic locus) employing a targeting vector, a smallTVEC or an LTVEC can be carried out in any cell type and are not limited to a pluripotent and/or totipotent XY cell. Such cell types include, but are not limited to, a human cell, a non-human cell, a mammalian cell, a non-human mammalian cell, a rodent cell, a mouse cell, a rat cell, a hamster, a fibroblast or any other host cell. Such cells include pluripotent cells, including, for example, induced pluripotent stem (iPS) cells, mouse embryonic stem (ES) cells, rat embryonic stem (ES) cells, human embryonic (ES) cells, or progenitor cells restricted in terms of development.

[00146] São ainda revelados métodos para gerar uma grande deleção no cromossomo Y que emprega quaisquer dos vários agentes de nuclease aqui fornecidos (por exemplo, CRISPR gRNAs em combinação com Cas9; ZFNs; ou TALENs). Essa deleção no cromossomo Y pode ser uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos. A deleção pode variar de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 400 kb, de cerca de 400 kb a cerca de 500 kb, de cerca de 500 kb a cerca de 600 kb, de cerca de 600 kb a cerca de 700 kb, de cerca de 700 kb a cerca de 800 kb, de cerca de 800 kb a cerca de 900 kb, de cerca de 900 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 500 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 1 Mb a cerca de 1,5 Mb, de cerca de 1,5 Mb a cerca de 2 Mb, de cerca de 2 Mb a cerca de 2,5 Mb, ou de cerca de 2,5 Mb a cerca de 3 Mb. Em uma modalidade, a deleção é maior que 500 kb. Em uma outra modalidade, a deleção é de cerca de 500 kb a cerca de 600 kb. Em uma modalidade específica, a deleção é de cerca de 500 kb. Essa deleção no cromossomo Y pode ser uma deleção de qualquer sequência de ácidos nucleicos. Em uma modalidade, a deleção compreende um gene que está associado à fertilidade/infertilidade. A deleção no cromossomo Y pode compreender uma deleção de múltiplos genes. Nestes métodos, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou mais genes podem ser deletados. Em modalidades específicas, o gene Kdm5d é desmetilase 5d específica de (Lisina (K); por exemplo, Gene Entrez ID 20592 (mus musculus)) e/ou o gene Usp9y (peptidase 9 específica de ubiquitina, ligado a Y; por exemplo, Gene Entrez ID 107868 (mus musculus)) é o alvo para deleção. Em outras modalidades, o gene Sry é o alvo para deleção.[00146] Methods for generating a large deletion on the Y chromosome that employ any of the various nuclease agents provided herein (e.g., CRISPR gRNAs in combination with Cas9; ZFNs; or TALENs) are further disclosed. This deletion on the Y chromosome may be a deletion of an endogenous nucleic acid sequence. The deletion may range from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 60 kb, from about from 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 400 kb, from about 400 kb to about 500 kb, from about 500 kb to about 600 kb, from about 600 kb to about 700 kb, from about 700 kb to about 800 kb, from about 800 kb to about 900 kb, from about 900 kb to about 1 Mb, from about 500 kb to about 1 Mb, from about 1 Mb to about 1 .5 Mb, from about 1.5 Mb to about 2 Mb, from about 2 Mb to about 2.5 Mb, or from about 2.5 Mb to about 3 Mb. In one embodiment, the deletion is greater than 500 kb. In another embodiment, the deletion is of about 500 kb to about 600 kb. In a specific embodiment, the deletion is about 500 kb. This deletion on the Y chromosome can be a deletion of any nucleic acid sequence. In one embodiment, the deletion comprises a gene that is associated with fertility/infertility. The deletion on the Y chromosome may comprise a deletion of multiple genes. In these methods, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more genes can be deleted. In specific embodiments, the Kdm5d gene is 5d-specific demethylase (Lysine (K); e.g., Entrez Gene ID 20592 (mus musculus)) and/or the Usp9y gene (Ubiquitin-specific peptidase 9, Y-linked; e.g., Entrez gene ID 107868 (mus musculus)) is the target for deletion. In other embodiments, the Sry gene is the target for deletion.

A. Agentes de Nuclease e Sítios de Reconhecimento para Agentes de NucleaseA. Nuclease Agents and Recognition Sites for Nuclease Agents

[00147] O termo "sítio de reconhecimento para um agente de nuclease" inclui uma sequência de DNA na qual uma incisão ou uma quebra na fita dupla é induzida por um agente de nuclease. O sítio de reconhecimento para um agente de nuclease pode ser endógeno (ou nativo) à célula ou o sítio de reconhecimento pode ser exógeno à célula. Em modalidades específicas, o sítio de reconhecimento é exógeno à célula e, assim, não é de ocorrência natural no genoma da célula. Ainda em outras modalidades, o sítio de reconhecimento é exógeno à célula e aos polinucleotídeos de interesse que se deseja posicionar no locus-alvo. Em outras modalidades, o sítio de reconhecimento exógeno ou endógeno está presente somente uma vez no genoma da célula hospedeira. Em modalidades específicas, é identificado um sítio endógeno ou nativo que ocorre somente uma vez dentro do genoma. Esse sítio pode ser então utilizado para projetar agentes de nuclease que produzirão uma incisão ou uma quebra na fita dupla no sítio de reconhecimento endógeno.[00147] The term "recognition site for a nuclease agent" includes a DNA sequence in which an incision or double-strand break is induced by a nuclease agent. The recognition site for a nuclease agent may be endogenous (or native) to the cell or the recognition site may be exogenous to the cell. In specific embodiments, the recognition site is exogenous to the cell and, thus, is not naturally occurring in the cell's genome. In still other embodiments, the recognition site is exogenous to the cell and to the polynucleotides of interest that are desired to be positioned at the target locus. In other embodiments, the exogenous or endogenous recognition site is present only once in the host cell genome. In specific embodiments, an endogenous or native site is identified that occurs only once within the genome. This site can then be used to design nuclease agents that will produce an incision or double-strand break at the endogenous recognition site.

[00148] O comprimento do sítio de reconhecimento pode variar e inclui, por exemplo, sítios de reconhecimento que têm cerca de 30 a 36 bp para um par de nuclease de dedo de zinco (ZFN) (por exemplo, cerca de 15 a 18 bp para cada ZFN), cerca de 36 bp para uma nuclease com efetor do tipo ativador transcricional (TALEN - Transcription Activator-Like Effector Nuclease), ou cerca de 20 bp para um RNA-guia CRISPR/Cas9.[00148] The length of the recognition site can vary and includes, for example, recognition sites that are about 30 to 36 bp for a zinc finger nuclease (ZFN) pair (e.g., about 15 to 18 bp for each ZFN), around 36 bp for a nuclease with a transcriptional activator-like effector (TALEN - Transcription Activator-Like Effector Nuclease), or around 20 bp for a CRISPR/Cas9 guide RNA.

[00149] Em uma modalidade, cada monômero do agente de nuclease reconhece um sítio de reconhecimento de ao menos 9 nucleotídeos. Em outras modalidades, o sítio de reconhecimento tem de cerca de 9 a cerca de 12 nucleotídeos de comprimento, de cerca de 12 a cerca de 15 nucleotídeos de comprimento, de cerca de 15 a cerca de 18 nucleotídeos de comprimento, ou de cerca de 18 a cerca de 21 nucleotídeos de comprimento, e qualquer combinação destas subfaixas (por exemplo, de 9 a 18 nucleotídeos). É reconhecido que um determinado agente de nuclease pode ligar o sítio de reconhecimento e clivar aquele sítio de ligação ou, alternativamente, o agente de nuclease pode se ligar a uma sequência que é diferente do sítio de reconhecimento. Além disso, o termo sítio de reconhecimento compreende tanto o sítio de ligação do agente de nuclease quanto o sítio de incisão/clivagem independentemente se sítio de incisão/clivagem está dentro ou fora do sítio de ligação do agente de nuclease. Em outra variação, a clivagem pelo agente de nuclease pode ocorrer em posições de nucleotídeo imediatamente opostas entre si para produzir um corte de extremidade romba ou, em outros casos, as incisões podem ser escalonadas para produzir projeções de fita simples, também chamadas "extremidades pegajosas", que podem ser tanto projeções 5' quanto projeções 3'.[00149] In one embodiment, each monomer of the nuclease agent recognizes a recognition site of at least 9 nucleotides. In other embodiments, the recognition site is from about 9 to about 12 nucleotides in length, from about 12 to about 15 nucleotides in length, from about 15 to about 18 nucleotides in length, or from about 18 nucleotides in length. to about 21 nucleotides in length, and any combination of these subranges (e.g., 9 to 18 nucleotides). It is recognized that a particular nuclease agent can bind to the recognition site and cleave that binding site or, alternatively, the nuclease agent can bind to a sequence that is different from the recognition site. Furthermore, the term recognition site comprises both the nuclease agent binding site and the incision/cleavage site regardless of whether the incision/cleavage site is inside or outside the nuclease agent binding site. In another variation, cleavage by the nuclease agent may occur at nucleotide positions immediately opposite each other to produce a blunt end cut or, in other cases, the incisions may be staggered to produce single-stranded projections, also called "sticky ends." ", which can be either 5' or 3' projections.

[00150] Qualquer agente de nuclease que induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla em um sítio de reconhecimento desejado pode ser utilizado nos métodos e composições revelados na presente invenção. Um agente de nuclease de ocorrência natural ou nativo pode ser empregado, contanto que o agente de nuclease induza uma incisão ou uma quebra na fita dupla em um sítio de reconhecimento desejado. Alternativamente, um agente de nuclease modificado ou modificado por engenharia genética pode ser empregado. Um "agente de nuclease modificado por engenharia genética" inclui uma nuclease que é modificada por engenharia genética (modificada ou derivada) de sua forma nativa para especificamente reconhecer e induzir uma incisão ou uma quebra na fita dupla no sítio de reconhecimento desejado. Assim, um agente de nuclease modificado por engenharia genética pode ser derivado de um agente de nuclease nativo de ocorrência natural ou pode ser artificialmente criado ou sintetizado. A modificação do agente de nuclease pode tão pequena quanto um aminoácido em uma agente de clivagem de proteína ou um nucleotídeo em um agente de clivagem de ácido nucleico. Em algumas modalidades, a nuclease modificada por engenharia genética induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla em um sítio de reconhecimento, em que o sítio de reconhecimento não era uma sequência que teria sido reconhecida por um agente de nuclease nativo (não modificado por engenharia genética ou não modificado). A produção de uma incisão ou de uma quebra na fita dupla em um sítio de reconhecimento ou em outro DNA pode ser denominada na presente invenção como "corte" ou "clivagem" do sítio de reconhecimento ou outro DNA.[00150] Any nuclease agent that induces an incision or a double-strand break at a desired recognition site can be used in the methods and compositions disclosed in the present invention. A naturally occurring or native nuclease agent may be employed, as long as the nuclease agent induces an incision or double-strand break at a desired recognition site. Alternatively, a modified or genetically engineered nuclease agent may be employed. A "genetically engineered nuclease agent" includes a nuclease that is genetically engineered (modified or derived) from its native form to specifically recognize and induce an incision or double-strand break at the desired recognition site. Thus, a genetically engineered nuclease agent may be derived from a naturally occurring native nuclease agent or may be artificially created or synthesized. The modification of the nuclease agent can be as small as an amino acid in a protein cleaving agent or a nucleotide in a nucleic acid cleaving agent. In some embodiments, the engineered nuclease induces an incision or double-strand break at a recognition site, wherein the recognition site was not a sequence that would have been recognized by a native (not engineered) nuclease agent. genetic or unmodified). The production of an incision or a double-strand break in a recognition site or other DNA may be referred to in the present invention as "cutting" or "cleavage" of the recognition site or other DNA.

[00151] Variantes ativas e fragmentos dos sítios de reconhecimento exemplificados também são fornecidos. Essas variantes ativas podem compreender ao menos 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou mais de identidade de sequência para o determinado sítio de reconhecimento, em que as variantes ativas mantêm a atividade biológica e, portanto, podem ser reconhecidas e clivadas por um agente de nuclease de maneira específica à sequência. Ensaios para medir a quebra de fita dupla de um sítio de reconhecimento por um agente de nuclease são conhecidos na técnica (por exemplo, ensaio TaqMan® qPCR, Frendewey D. et al., Methods in Enzymology, 2010, 476:295 a 307, que é aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade).[00151] Active variants and fragments of the exemplified recognition sites are also provided. These active variants may comprise at least 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99 % or more sequence identity for the given recognition site, where active variants maintain biological activity and therefore can be recognized and cleaved by a nuclease agent in a sequence-specific manner. Assays to measure double-strand breakage of a recognition site by a nuclease agent are known in the art (e.g., TaqMan® qPCR assay, Frendewey D. et al., Methods in Enzymology, 2010, 476:295 to 307, which is incorporated herein by reference in its entirety).

[00152] Em modalidades específicas, o sítio de reconhecimento está posicionado dentro do polinucleotídeo que codifica o marcador de seleção. Essa posição pode estar localizada dentro da região de codificação do marcador de seleção ou dentro de regiões reguladoras, o que influencia a expressão do marcador de seleção. Assim, um sítio de reconhecimento do agente de nuclease pode estar localizado em um íntron do marcador de seleção, um promotor, um intensificador, uma região reguladora ou qualquer região de codificação não proteica do polinucleotídeo que codifica o marcador de seleção. Em modalidades específicas, uma incisão ou uma quebra na fita dupla no sítio de reconhecimento interrompe a atividade do marcador de seleção. São conhecidos métodos para determinar a presença ou a ausência de um marcador de seleção funcional.[00152] In specific embodiments, the recognition site is positioned within the polynucleotide encoding the selection marker. This position may be located within the selection marker coding region or within regulatory regions, which influence the expression of the selection marker. Thus, a nuclease agent recognition site may be located in an intron of the selection marker, a promoter, an enhancer, a regulatory region, or any non-protein coding region of the polynucleotide encoding the selection marker. In specific embodiments, an incision or double-strand break at the recognition site disrupts the activity of the selection marker. Methods for determining the presence or absence of a functional selection marker are known.

[00153] Em uma modalidade, o agente de nuclease é uma Nuclease com Efetor do Tipo Ativador Transcricional (TALEN "Transcription Activator-Like Effector Nuclease"). As nucleases com efetor TAL são uma classe de nucleases específicas de sequência que podem ser utilizadas para gerar quebras de fita dupla em sequências-alvo específicas no genoma de um organismo procariótico ou eucariótico. As nucleases com efetor TAL são criadas pela fusão de um efetor do tipo ativador transcricional (TAL, transcription activator-like) nativo ou modificado por engenharia genética, ou parte funcional deste, para o domínio catalítico de uma endonuclease, por exemplo, FokI. O domínio de ligação ao DNA efetor TAL modular exclusivo permite a criação de proteínas com potencialmente qualquer especificidade de reconhecimento de DNA determinada. Assim, os domínios de ligação de DNA das nucleases com efetor TAL podem ser modificados por engenharia genética para reconhecer sítios-alvo de DNA específicos e podem, assim, ser utilizados para gerar quebras de fita dupla nas sequências-alvo desejadas. Vide, WO 2010/079430; Morbitzer et al. (2010) PNAS 10.1073/pnas.1013133107; Scholze & Boch (2010) Virulence 1:428 a 432; Christian et al. Genetics (2010) 186:757 a 761; Li et al. (2010) Nuc. Acids Res. (2010) doi:10.1093/nar/gkq704; and Miller et al. (2011) Nature Biotechnology 29:143 a 148; estando todos esses documentos aqui incorporados a título de referência.[00153] In one embodiment, the nuclease agent is a Transcription Activator-Like Effector Nuclease (TALEN). TAL effector nucleases are a class of sequence-specific nucleases that can be used to generate double-strand breaks at specific target sequences in the genome of a prokaryotic or eukaryotic organism. TAL effector nucleases are created by fusing a native or genetically engineered transcriptional activator-like (TAL) effector, or functional part thereof, to the catalytic domain of an endonuclease, for example, FokI. The unique modular TAL effector DNA binding domain allows the creation of proteins with potentially any given DNA recognition specificity. Thus, the DNA-binding domains of TAL effector nucleases can be modified by genetic engineering to recognize specific DNA target sites and can thus be used to generate double-strand breaks at desired target sequences. See, WO 2010/079430; Morbitzer et al. (2010) PNAS 10.1073/pnas.1013133107; Scholze & Boch (2010) Virulence 1:428 to 432; Christian et al. Genetics (2010) 186:757 to 761; Li et al. (2010) Nuc. Acids Res. (2010) doi:10.1093/nar/gkq704; andMiller et al. (2011) Nature Biotechnology 29:143 to 148; all these documents are incorporated here by reference.

[00154] Exemplos de nucleases TAL adequadas e de métodos de preparação de nucleases TAL adequadas são revelados, por exemplo, nos Pedidos de Patente US Nos. 2011/0239315 A1, 2011/0269234 A1, 2011/0145940 A1, 2003/0232410 A1, 2005/0208489 A1, 2005/0026157 A1, 2005/0064474 A1, 2006/0188987 A1, e 2006/0063231 A1 (cada um aqui incorporado a título de referência). Em várias modalidades, as nucleases com efetor TAL são modificadas por engenharia genética que realiza um corte na sequência-alvo de ácido nucleico, ou próximo da mesma, por exemplo, em um locus de interesse ou um locus genômico de interesse, em que a sequência-alvo de ácido nucleico está em uma sequência a ser modificada por um vetor de direcionamento, ou próximo da mesma. As nucleases TAL adequadas para uso com os vários métodos e composições aqui fornecidas incluem aquelas que são especificamente projetadas para se ligarem em sequências-alvo de ácidos nucleicos a serem modificadas por vetores de direcionamento, ou próximo às mesmas, conforme descrito na presente invenção.[00154] Examples of suitable TAL nucleases and methods of preparing suitable TAL nucleases are disclosed, for example, in US Patent Application Nos. 2011/0239315 A1, 2011/0269234 A1, 2011/0145940 A1, 2003/0232410 A1, 2005/0208489 A1, 2005/0026157 A1, 2005/0064474 A1, 2006/0188 987 A1, and 2006/0063231 A1 (each incorporated herein for reference purposes). In various embodiments, TAL effector nucleases are modified by genetic engineering that makes a cut at or near the target nucleic acid sequence, e.g., at a locus of interest or a genomic locus of interest, where the sequence Target nucleic acid is at or near a sequence to be modified by a targeting vector. TAL nucleases suitable for use with the various methods and compositions provided herein include those that are specifically designed to bind to or near target nucleic acid sequences to be modified by targeting vectors as described in the present invention.

[00155] Em uma modalidade, cada monômero do TALEN compreende 33 a 35 repetições TAL que reconhecem um único par de bases por meio de dois resíduos hipervariáveis. Em uma modalidade, o agente de nuclease é uma proteína quimérica compreendendo um domínio de ligação a DNA com base em repetição TAL funcionalmente ligado a uma nuclease independente. Em uma modalidade, a nuclease independente é uma endonuclease FokI. Em uma modalidade, o agente de nuclease compreende um primeiro domínio de ligação de DNA baseado em repetição de TAL e um segundo domínio de ligação de DNA baseado em repetição de TAL, em que cada um dentre o primeiro e o segundo domínios de ligação de DNA baseados em repetição de TAL está funcionalmente ligado a uma nuclease FokI, sendo que o primeiro e o segundo domínios de ligação de DNA baseados em repetição de TAL reconhecem duas sequências-alvo de DNA contíguas em cada fita da sequência-alvo de DNA separada por uma sequência espaçadora de comprimento variável (12 a 20 bp), e sendo que as subunidades de nuclease FokI se dimerizam para criar uma nuclease ativa que gera uma quebra de fita dupla em uma sequência-alvo.[00155] In one embodiment, each TALEN monomer comprises 33 to 35 TAL repeats that recognize a single base pair through two hypervariable residues. In one embodiment, the nuclease agent is a chimeric protein comprising a TAL repeat-based DNA binding domain functionally linked to an independent nuclease. In one embodiment, the independent nuclease is a FokI endonuclease. In one embodiment, the nuclease agent comprises a first TAL repeat-based DNA binding domain and a second TAL repeat based DNA binding domain, wherein each of the first and second DNA binding domains TAL repeat-based DNA binding domains are functionally linked to a FokI nuclease, with the first and second TAL repeat-based DNA binding domains recognizing two contiguous DNA target sequences on each strand of the DNA target sequence separated by a spacer sequence of variable length (12 to 20 bp), and the FokI nuclease subunits dimerize to create an active nuclease that generates a double-strand break in a target sequence.

[00156] O agente de nuclease empregado nos vários métodos e composições aqui revelados pode compreender ainda uma nuclease de dedo de zinco (ZFN). Em uma modalidade, cada monômero da ZFN compreende 3 ou mais domínios de ligação a DNA com base em dedo de zinco, em que cada domínio de ligação a DNA com base em dedo de zinco se liga a um subsítio 3 bp. Em outras modalidades, a ZFN é uma proteína quimérica compreendendo um domínio de ligação de DNA à base de dedo de zinco funcionalmente ligado a uma nuclease independente. Em uma modalidade, a endonuclease independente é uma endonuclease FokI. Em uma modalidade, o agente de nuclease compreende uma primeira ZFN e uma segunda ZFN, sendo que cada uma dentre a primeira e a segunda ZFN é funcionalmente ligada a uma subunidade de nuclease FokI, em que a primeira e a segunda ZFN reconhecem duas sequências-alvo de DNA contíguas em cada fita da sequência-alvo de DNA separada por espaçador de cerca de 5 afita dupla 7 bp, e em que as subunidades de nuclease FokI se dimerizam para criar uma nuclease ativa para gerar uma quebra de. Vide, por exemplo, US20060246567; US20080182332; US20020081614; US20030021776; WO/2002/057308A2; US20130123484; US20100291048; WO/2011/017293A2; and Gaj et al. (2013) Trends in Biotechnology, 31(7):397 a 405, sendo cada uma delas aqui incorporada a título de referência.[00156] The nuclease agent employed in the various methods and compositions disclosed herein may further comprise a zinc finger nuclease (ZFN). In one embodiment, each ZFN monomer comprises 3 or more zinc finger-based DNA-binding domains, wherein each zinc finger-based DNA-binding domain binds to a 3 bp subsite. In other embodiments, ZFN is a chimeric protein comprising a zinc finger-based DNA binding domain functionally linked to an independent nuclease. In one embodiment, the independent endonuclease is a FokI endonuclease. In one embodiment, the nuclease agent comprises a first ZFN and a second ZFN, each of the first and second ZFN is functionally linked to a FokI nuclease subunit, wherein the first and second ZFN recognize two sequences- target DNA contiguous on each strand of the target DNA sequence separated by a spacer of about 5 to 7 bp double strand, and in which the FokI nuclease subunits dimerize to create an active nuclease to generate a break. See, for example, US20060246567; US20080182332; US20020081614; US20030021776; WO/2002/057308A2; US20130123484; US20100291048; WO/2011/017293A2; and Gaj et al. (2013) Trends in Biotechnology, 31(7):397 to 405, each of which is incorporated here by reference.

[00157] Ainda em uma outra modalidade, o agente de nuclease é uma meganuclease. As meganucleases são classificadas em quatro famílias com base nos motivos de sequência conservados, as famílias são LAGLIDADG, GIY-YIG, H-N-H, e as famílias His-Cys Box. Estes motivos participam da coordenação de íons metálicos e da hidrólise de ligações de fosfodiéster. As meganucleases são notáveis por seus longos sítios de reconhecimento e por tolerarem alguns polimorfismos de sequência em seus substratos de DNA. Os domínios, estrutura e função de meganuclease são conhecidos; vide, por exemplo, Guhan and Muniyappa (2003) Crit Rev Biochem Mol Biol 38:199 a 248; Lucas et al., (2001) Nucleic Acids Res 29:960 a 9; Jurica and Stoddard, (1999) Cell Mol Life Sci 55:1304 a 26; Stoddard, (2006) Q Rev Biophys 38:49 a 95; and Moure et al., (2002) Nat Struct Biol 9:764. Em alguns exemplos, é utilizada uma variante de ocorrência natural e/ou meganuclease derivada modificada por engenharia genética. Métodos para modificar a cinética, interações de cofator, expressão, condições ideais e/ou especificidade do sítio de reconhecimento e triagem para a atividade são conhecidos; vide, por exemplo, Epinat et al., (2003) Nucleic Acids Res 31:2952 a 62; Chevalier et al., (2002) Mol Cell 10:895 a 905; Gimble et al., (2003) Mol Biol 334:993 a 1008; Seligman et al., (2002) Nucleic Acids Res 30:3870 a 9; Sussman et al., (2004) J Mol Biol 342:31 a 41; Rosen et al., (2006) Nucleic Acids Res 34:4791 a 800; Chames et al., (2005) Nucleic Acids Res 33:e178; Smith et al., (2006) Nucleic Acids Res 34:e149; Gruen et al., (2002) Nucleic Acids Res 30:e29; Chen and Zhao, (2005) Nucleic Acids Res 33:e154; WO2005105989; WO2003078619; WO2006097854; WO2006097853; WO2006097784; e WO2004031346.[00157] In yet another embodiment, the nuclease agent is a meganuclease. Meganucleases are classified into four families based on conserved sequence motifs, the families are LAGLIDADG, GIY-YIG, H-N-H, and His-Cys Box families. These motifs participate in the coordination of metal ions and the hydrolysis of phosphodiester bonds. Meganucleases are notable for their long recognition sites and for tolerating some sequence polymorphisms in their DNA substrates. The meganuclease domains, structure, and function are known; see, for example, Guhan and Muniyappa (2003) Crit Rev Biochem Mol Biol 38:199 to 248; Lucas et al., (2001) Nucleic Acids Res 29:960 to 9; Jurica and Stoddard, (1999) Cell Mol Life Sci 55:1304 to 26; Stoddard, (2006) Q Rev Biophys 38:49 to 95; and Moure et al., (2002) Nat Struct Biol 9:764. In some examples, a naturally occurring variant and/or genetically engineered derivative meganuclease is used. Methods to modify the kinetics, cofactor interactions, expression, optimal conditions, and/or site specificity of recognition and screening for activity are known; see, for example, Epinat et al., (2003) Nucleic Acids Res 31:2952 to 62; Chevalier et al., (2002) Mol Cell 10:895 to 905; Gimble et al., (2003) Mol Biol 334:993 to 1008; Seligman et al., (2002) Nucleic Acids Res 30:3870 to 9; Sussman et al., (2004) J Mol Biol 342:31 to 41; Rosen et al., (2006) Nucleic Acids Res 34:4791 to 800; Chames et al., (2005) Nucleic Acids Res 33:e178; Smith et al., (2006) Nucleic Acids Res 34:e149; Gruen et al., (2002) Nucleic Acids Res 30:e29; Chen and Zhao, (2005) Nucleic Acids Res 33:e154; WO2005105989; WO2003078619; WO2006097854; WO2006097853; WO2006097784; and WO2004031346.

[00158] Qualquer meganuclease pode ser aqui utilizada, incluindo, mas não se limitando a, I-SceI, I-SceII, I-SceIII, I-SceIV, I-SceV, I-SceVI, I- SceVII, I-CeuI, I-CeuAIIP, I-CreI, I-CrepsbIP, I-CrepsbIIP, I-CrepsbIIIP, I- CrepsbIVP, I-TliI, I-PpoI, PI-PspI, F-SceI, F-SceII, F-SuvI, F-TevI, F-TevII, I-AmaI, I-AniI, I-ChuI, I-CmoeI, I-CpaI, I-CpaII, I-CsmI, I-CvuI, I-CvuAIP, I-DdiI, I-DdiII, I-DirI, I-DmoI, I-HmuI, I-HmuII, I-HsNIP, I-LlaI, I-MsoI, I- NaaI, I-NanI, I-NcIIP, I-NgrIP, I-NitI, I-NjaI, I-Nsp236IP, I-PakI, I-PboIP, I- PcuIP, I-PcuAI, I-PcuVI, I-PgrIP, I-PobIP, I-PorI, I-PorIIP, I-PbpIP, I- SpBetaIP, I-ScaI, I-SexIP, I-SneIP, I-SpomI, I-SpomCP, I-SpomIP, I- SpomIIP, I-SquIP, I-Ssp6803I, I-SthPhiJP, I-SthPhiST3P, I-SthPhiSTe3bP, I- TdeIP, I-TevI, I-TevII, I-TevIII, I-UarAP, I-UarHGPAIP, I-UarHGPA13P, I- VinIP, I-ZbiIP, PI-MtuI, PI-MtuHIP PI-MtuHIIP, PI-PfuI, PI-PfuII, PI-PkoI, PI-PkoII, PI-Rma43812IP, PI-SpBetaIP, PI-SceI, PI-TfuI, PI-TfuII, PI-ThyI, PI-TliI, PI-TliII, ou quaisquer variantes ativas ou fragmentos destas.[00158] Any meganuclease can be used here, including, but not limited to, I-SceI, I-SceII, I-SceIII, I-SceIV, I-SceV, I-SceVI, I-SceVII, I-CeuI, I-CeuAIIP, I-CreI, I-CrepsbIP, I-CrepsbIIP, I-CrepsbIIIP, I- CrepsbIVP, I-TliI, I-PpoI, PI-PspI, F-SceI, F-SceII, F-SuvI, F- TevI, F-TevII, I-AmaI, I-AniI, I-ChuI, I-CmoeI, I-CpaI, I-CpaII, I-CsmI, I-CvuI, I-CvuAIP, I-DdiI, I-DdiII, I-DirI, I-DmoI, I-HmuI, I-HmuII, I-HsNIP, I-LlaI, I-MsoI, I-NaaI, I-NanI, I-NcIIP, I-NgrIP, I-NitI, I- NjaI, I-Nsp236IP, I-PakI, I-PboIP, I- PcuIP, I-PcuAI, I-PcuVI, I-PgrIP, I-PobIP, I-PorI, I-PorIIP, I-PbpIP, I- SpBetaIP, I-ScaI, I-SexIP, I-SneIP, I-SpomI, I-SpomCP, I-SpomIP, I- SpomIIP, I-SquIP, I-Ssp6803I, I-SthPhiJP, I-SthPhiST3P, I-SthPhiSTe3bP, I- TdeIP, I-TevI, I-TevII, I-TevIII, I-UarAP, I-UarHGPAIP, I-UarHGPA13P, I-VinIP, I-ZbiIP, PI-MtuI, PI-MtuHIP PI-MtuHIIP, PI-PfuI, PI -PfuII, PI-PkoI, PI-PkoII, PI-Rma43812IP, PI-SpBetaIP, PI-SceI, PI-TfuI, PI-TfuII, PI-ThyI, PI-TliI, PI-TliII, or any active variants or fragments thereof .

[00159] Em uma modalidade, a meganuclease reconhece as sequências de DNA de fita dupla de 12 a 40 pares de base. Em uma modalidade, a meganuclease reconhece uma sequência-alvo perfeitamente correspondente no genoma. Em uma modalidade, a meganuclease é uma nuclease homing. Em uma modalidade, a nuclease homing é uma família LAGLIDADG de nuclease homing. Em uma modalidade, a família LAGLIDADG de nuclease homing é selecionada de I-SceI, I-CreI, e I-Dmol.[00159] In one embodiment, the meganuclease recognizes double-stranded DNA sequences of 12 to 40 base pairs. In one embodiment, the meganuclease recognizes a perfectly matched target sequence in the genome. In one embodiment, the meganuclease is a homing nuclease. In one embodiment, the homing nuclease is a LAGLIDADG family of homing nucleases. In one embodiment, the LAGLIDADG family of homing nucleases is selected from I-SceI, I-CreI, and I-Dmol.

[00160] Os agentes de nuclease podem ainda compreender endonucleases de restrição, que incluem endonucleases do Tipo I, Tipo II, Tipo III e Tipo IV. As endonucleases de restrição do Tipo I e do Tipo III reconhecem sítios de reconhecimento específicos, mas, tipicamente, realizam clivagem em uma posição variável em relação ao sítio de ligação de nuclease que pode estar a centenas de pares de base de distância do sítio de clivagem (sítio de reconhecimento). Em sistemas do Tipo II, a atividade de restrição é independente de qualquer atividade de metilase, e a clivagem tipicamente ocorre em sítios específicos dentro ou próximos do sítio de ligação. A maioria das enzimas do Tipo II corta sequências palindrômicas, entretanto, as enzimas do Tipo IIa reconhecem sítios de reconhecimento não palindrômicos e realizam clivagem fora do sítio de reconhecimento, as enzimas do Tipo IIb cortam as sequências duas vezes com ambos os sítios fora do sítio de reconhecimento, e as enzimas do Tipo IIs reconhecem um sítio de reconhecimento assimétrico e realizam clivagem em um lado e a uma distância definida de cerca de 1 a 20 nucleotídeos do sítio de reconhecimento. As enzimas de restrição do Tipo IV visam o DNA metilado. As enzimas de restrição são adicionalmente descritas e classificadas, por exemplo, na base de dados REBASE (página eletrônica em rebase.neb.com; Roberts et al., (2003) Nucleic Acids Res 31:418 a 20), Roberts et al., (2003) Nucleic Acids Res 31:1805 a 12, and Belfort et al., (2002) in Mobile DNA II, pp. 761 a 783, Eds. Craigie et al., (ASM Press, Washington, DC).[00160] Nuclease agents may further comprise restriction endonucleases, which include Type I, Type II, Type III and Type IV endonucleases. Type I and Type III restriction endonucleases recognize specific recognition sites, but typically perform cleavage at a variable position relative to the nuclease binding site that may be hundreds of base pairs away from the cleavage site. (recognition site). In Type II systems, restriction activity is independent of any methylase activity, and cleavage typically occurs at specific sites within or near the binding site. Most Type II enzymes cut palindromic sequences, however, Type IIa enzymes recognize non-palindromic recognition sites and perform cleavage outside the recognition site, Type IIb enzymes cut sequences twice with both sites outside the site recognition site, and Type II enzymes recognize an asymmetric recognition site and perform cleavage on one side and at a defined distance of about 1 to 20 nucleotides from the recognition site. Type IV restriction enzymes target methylated DNA. Restriction enzymes are further described and classified, for example, in the REBASE database (webpage at rebase.neb.com; Roberts et al., (2003) Nucleic Acids Res 31:418 to 20), Roberts et al. , (2003) Nucleic Acids Res 31:1805 to 12, and Belfort et al., (2002) in Mobile DNA II, pp. 761 to 783, Eds. Craigie et al., (ASM Press, Washington, DC).

[00161] O agente de nuclease empregado nos vários métodos e composições também pode compreender um sistema CRISPR/Cas. Tais sistemas podem empregar uma nuclease Cas9 que, em alguns casos, é otimizada por códon para o tipo de célula desejado no qual deve ser expressa. O sistema emprega ainda um construto de crRNA-tracrRNA fundido que funciona com a Cas9 otimizada por códon. Este RNA simples é geralmente denominado um RNA-guia ou gRNA. Dentro de um gRNA, a porção crRNA é identificada como a ‘sequência-alvo’ para o dado sítio de reconhecimento e o tracrRNA é geralmente chamado de ‘arcabouço’. Este sistema tem demonstrado seu funcionamento em diversas células eucarióticas e procarióticas. Em resumo, um curto fragmento de DNA contendo a sequência-alvo é inserido em um plasmídeo de expressão de RNA-guia. O plasmídeo de expressão de gRNA compreende a sequência-alvo (em algumas modalidades em torno de 20 nucleotídeos), uma forma da sequência de tracrRNA (o arcabouço), bem como um promotor adequado que é ativo na célula e elementos necessários para o processamento adequado em células eucarióticas. Muitos dos sistemas se baseiam em oligos complementares customizados que são anelados para formar um DNA de fita dupla e então clonados no plasmídeo de expressão de gRNA. O cassete de expressão de gRNA e o cassete de expressão de Cas9 são então introduzidos na célula. Vide, por exemplo, Mali P et al. (2013) Science 2013 Feb 15; 339 (6121):823 a 6; Jinek M et al. Science 2012 Aug 17;337(6096):816 a 21; Hwang WY et al. Nat Biotechnol 2013 Mar;31(3):227 a 9; Jiang W et al. Nat Biotechnol 2013 Mar;31(3):233 a 9; e, Cong L et al. Science 2013 Feb 15;339(6121):819 a 23, sendo cada um aqui incorporado a título de referência.[00161] The nuclease agent employed in the various methods and compositions may also comprise a CRISPR/Cas system. Such systems may employ a Cas9 nuclease that, in some cases, is codon optimized for the desired cell type in which it is to be expressed. The system further employs a fused crRNA-tracrRNA construct that works with codon-optimized Cas9. This simple RNA is often called a guide RNA or gRNA. Within a gRNA, the crRNA portion is identified as the ‘target sequence’ for the given recognition site and the tracrRNA is generally called the ‘scaffold’. This system has demonstrated its functioning in several eukaryotic and prokaryotic cells. In short, a short DNA fragment containing the target sequence is inserted into a guide RNA expression plasmid. The gRNA expression plasmid comprises the target sequence (in some embodiments around 20 nucleotides), a form of the tracrRNA sequence (the scaffold), as well as a suitable promoter that is active in the cell and elements necessary for proper processing in eukaryotic cells. Many of the systems rely on custom complementary oligos that are annealed to form double-stranded DNA and then cloned into the gRNA expression plasmid. The gRNA expression cassette and the Cas9 expression cassette are then introduced into the cell. See, for example, Mali P et al. (2013) Science 2013 Feb 15; 339 (6121):823 to 6; Jinek M et al. Science 2012 Aug 17;337(6096):816 to 21; Hwang WY et al. Nat Biotechnol 2013 Mar;31(3):227 to 9; Jiang W et al. Nat Biotechnol 2013 Mar;31(3):233 to 9; and, Cong L et al. Science 2013 Feb 15;339(6121):819 to 23, each being incorporated here by reference.

[00162] Os métodos e composições revelados na presente invenção podem utilizar Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas (CRISPR, "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats")/sistemas (Cas) associados a CRISPR ou componentes desses sistemas para modificar um genoma dentro de uma célula. Os sistemas CRISPR/Cas incluem transcrições e outros elementos envolvidos na expressão ou no direcionamento da atividade de genes Cas. Um sistema CRISPR/Cas pode ser um sistema do tipo I, do tipo II ou do tipo III. Os métodos e composições revelados na presente invenção empregam sistemas CRISPR/Cas pelo uso de complexos CRISPR (compreendendo um RNA-guia (gRNA) complexado com uma proteína Cas) para clivagem de ácidos nucleicos direcionada ao sítio.[00162] The methods and compositions disclosed in the present invention may utilize Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/CRISPR-associated (Cas) systems or components of such systems to modify a genome within a cell. CRISPR/Cas systems include transcripts and other elements involved in expressing or directing the activity of Cas genes. A CRISPR/Cas system can be a type I, type II, or type III system. The methods and compositions disclosed in the present invention employ CRISPR/Cas systems by using CRISPR complexes (comprising a guide RNA (gRNA) complexed with a Cas protein) for site-directed cleavage of nucleic acids.

[00163] Alguns sistemas CRISPR/Cas utilizados nos métodos revelados na presente invenção são de ocorrência não natural. Um sistema "de ocorrência não natural" inclui qualquer coisa que indique o envolvimento da ação humana, por exemplo, um ou mais componentes do sistema que são alterados ou mutados a partir de seu estado de ocorrência natural, são ao menos substancialmente livres de ao menos um outro componente com o qual estão naturalmente associados em natureza, ou estão associados com ao menos um outro componente com o qual não estão naturalmente associados. Por exemplo, alguns sistemas CRISPR/Cas empregam complexos CRISPR de ocorrência não natural compreendendo um gRNA e uma proteína Cas que, juntas, não são de ocorrência natural.[00163] Some CRISPR/Cas systems used in the methods disclosed in the present invention are non-naturally occurring. A "non-naturally occurring" system includes anything that indicates the involvement of human action, for example, one or more components of the system that are altered or mutated from their naturally occurring state, are at least substantially free from at least one other component with which they are naturally associated in nature, or are associated with at least one other component with which they are not naturally associated. For example, some CRISPR/Cas systems employ non-naturally occurring CRISPR complexes comprising a gRNA and a Cas protein that together are not naturally occurring.

(i) A. Endonucleases Guiadas por Cas RNA(i) A. Cas RNA-Guided Endonucleases

[00164] As proteínas Cas geralmente compreendem ao menos um domínio de reconhecimento ou de ligação de RNA. Esses domínios podem interagir com RNAs guia (gRNAs, descritos mais detalhadamente abaixo). As proteínas Cas também podem compreender domínios de nuclease (por exemplo, domínios DNase ou RNase), domínios de ligação a DNA, domínios helicase, domínios de interação proteína-proteína, domínios de dimerização, e outros domínios. Um domínio de nuclease possui atividade catalítica para clivagem de ácido nucleico. A clivagem inclui a quebra das ligações covalentes de uma molécula de ácido nucleico. A clivagem pode produzir extremidades rombas ou extremidades escalonadas e pode ser de fita simples ou de fita dupla.[00164] Cas proteins generally comprise at least one RNA recognition or binding domain. These domains can interact with guide RNAs (gRNAs, described in more detail below). Cas proteins may also comprise nuclease domains (e.g., DNase or RNase domains), DNA-binding domains, helicase domains, protein-protein interaction domains, dimerization domains, and other domains. A nuclease domain has catalytic activity for nucleic acid cleavage. Cleavage includes the breaking of the covalent bonds of a nucleic acid molecule. Cleavage can produce blunt ends or staggered ends and can be single-stranded or double-stranded.

[00165] Exemplos de proteínas Cas incluem Cas1, Cas1B, Cas2, Cas3, Cas4, Cas5, Cas5e (CasD), Cas6, Cas6e, Cas6f, Cas7, Cas8a1, Cas8a2, Cas8b, Cas8c, Cas9 (Csn1 ou Csx12), Cas10, Casl0d, CasF, CasG, CasH, Csy1, Csy2, Csy3, Cse1 (CasA), Cse2 (CasB), Cse3 (CasE), Cse4 (CasC), Csc1, Csc2, Csa5, Csn2, Csm2, Csm3, Csm4, Csm5, Csm6, Cmr1, Cmr3, Cmr4, Cmr5, Cmr6, Csb1, Csb2, Csb3, Csx17, Csx14, Csx10, Csx16, CsaX, Csx3, Csx1, Csx15, Csf1, Csf2, Csf3, Csf4, e Cu1966, e versões homólogas ou modificadas destas.[00165] Examples of Cas proteins include Cas1, Cas1B, Cas2, Cas3, Cas4, Cas5, Cas5e (CasD), Cas6, Cas6e, Cas6f, Cas7, Cas8a1, Cas8a2, Cas8b, Cas8c, Cas9 (Csn1 or Csx12), Cas10, Casl0d, CasF, CasG, CasH, Csy1, Csy2, Csy3, Cse1 (CasA), Cse2 (CasB), Cse3 (CasE), Cse4 (CasC), Csc1, Csc2, Csa5, Csn2, Csm2, Csm3, Csm4, Csm5, Csm6, Cmr1, Cmr3, Cmr4, Cmr5, Cmr6, Csb1, Csb2, Csb3, Csx17, Csx14, Csx10, Csx16, CsaX, Csx3, Csx1, Csx15, Csf1, Csf2, Csf3, Csf4, and Cu1966, and homologous or modified of these.

[00166] As proteínas Cas podem ser de um tipo II/CRISPR sistema Cas. Por exemplo, a proteína Cas pode ser uma proteína Cas9 ou pode ser derivada de uma proteína Cas9. As proteínas Cas9 tipicamente compartilham quatro motivos principais com uma arquitetura conservada. Os motivos 1, 2 e 4 são motivos do tipo RuvC e o motivo 3 é um motivo HNH. A proteína Cas9 pode ser originária de, por exemplo, Streptococcus pyogenes, Streptococcus thermophilus, Streptococcus sp., Staphylococcus aureus, Nocardiopsis dassonvillei, Streptomyces pristinaespiralis, Streptomyces viridochromogenes, Streptomyces viridochromogenes, Streptosporangium roseum, Streptosporangium roseum, AlicyclobacHlus acidocaldarius, Bacillus pseudomycoides, Bacillus selenitireducens, Exiguobacterium sibiricum, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus salivarius, Microscilla marina, Burkholderiales bacterium, Polaromonas naphthalenivorans, Polaromonas sp., Crocosphaera watsonii, Cyanothece sp., Microcystis aeruginosa, Synechococcus sp., Acetohalobium arabaticum, Ammonifex degensii, Caldicelulosiruptor becscii, Candidatus Desulforudis, Clostridium botulinum, Clostridium difficile, Finegoldia magna, Natranaerobius thermophilus, Pelotomaculum thermopropionicum, Acidithiobacillus caldus, Acidithiobacillus ferrooxidans, Allochromatium vinosum, Marinobacter sp., Nitrosococcus halophilus, Nitrosococcus watsoni, Pseudoalteromonas haloplanktis, Ktedonobacter racemifer, Methanohalobium evestigatum, Anabaena variabilis, Nodularia spumigena, Nostoc sp., Arthrospira maxima, Arthrospira platensis, Arthrospira sp., Lyngbya sp., Microcoleus chthonoplastes, Oscillatoria sp., Petrotoga mobilis, Thermosipho africanus, ou Acaryochloris marina. Exemplos adicionais dos membros da família Cas9 são descritos no documento WO 2014/131833, aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade. A proteína Cas9 de S. pyogenes ou derivada deste é uma enzima preferida. A proteína Cas9 de S. pyogenes recebe o número de acesso SwissProt Q99ZW2.[00166] Cas proteins can be from a type II/CRISPR Cas system. For example, the Cas protein may be a Cas9 protein or may be derived from a Cas9 protein. Cas9 proteins typically share four main motifs with a conserved architecture. Motifs 1, 2, and 4 are RuvC-type motifs and motif 3 is an HNH motif. The Cas9 protein may originate from, for example, Streptococcus pyogenes, Streptococcus thermophilus, Streptococcus sp., Staphylococcus aureus, Nocardiopsis dassonvillei, Streptomyces pristinaespiralis, Streptomyces viridochromogenes, Streptomyces viridochromogenes, Streptosporangium roseum, Streptosporangium roseum, AlicyclobacHlus acidocaldarius, Bacillus pseudomycoides, Bacillus selenitireducens , Exiguobacterium sibiricum, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus salivarius, Microscilla marina, Burkholderiales bacterium, Polaromonas naphthalenivorans, Polaromonas sp., Crocosphaera watsonii, Cyanothece sp., Microcystis aeruginosa, Synechococcus sp., Acetohalobium arabaticum, Ammonifex degensii, Caldicelulosirup tor becscii, Candidatus Desulforudis, Clostridium botulinum, Clostridium difficile, Finegoldia magna, Natranaerobius thermophilus, Pelotomaculum thermopropionicum, Acidithiobacillus caldus, Acidithiobacillus ferrooxidans, Allochromatium vinosum, Marinobacter sp., Nitrosococcus halophilus, Nitrosococcus watsoni, Pseudoalteromonas haloplanktis, Ktedonobacter racemifer, Methano halobium evestigatum, Anabaena variabilis, Nodularia spumigena, Nostoc sp ., Arthrospira maxima, Arthrospira platensis, Arthrospira sp., Lyngbya sp., Microcoleus chthonoplastes, Oscillatoria sp., Petrotoga mobilis, Thermosipho africanus, or Acaryochloris marina. Additional examples of Cas9 family members are described in WO 2014/131833, incorporated herein by reference in its entirety. The S. pyogenes Cas9 protein or derivative thereof is a preferred enzyme. The S. pyogenes Cas9 protein is assigned the SwissProt accession number Q99ZW2.

[00167] As proteínas Cas podem ser proteínas do tipo selvagem (ou seja, aquelas que ocorrem na natureza), proteínas Cas modificadas (por exemplo, variantes de proteína Cas) ou fragmentos de proteínas Cas do tipo selvagem ou modificadas. As proteínas Cas também podem ser variantes ativas ou fragmentos de proteínas Cas do tipo selvagem ou modificadas. As variantes ativas ou fragmentos podem compreender ao menos 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou mais de identidade de sequência em relação à proteína Cas do tipo selvagem ou modificada ou a uma porção desta, sendo que as variantes ativas mantêm a capacidade de corte em um sítio de clivagem desejado e, portanto, mantêm a atividade de indução de incisão ou de indução de quebra de fita dupla. Ensaios para atividade de indução de incisão ou de indução de quebra de fita dupla são conhecidos e geralmente medem a atividade geral e a especificidade da proteína Cas em substratos de DNA contendo o sítio de clivagem.[00167] Cas proteins can be wild-type proteins (i.e., those that occur in nature), modified Cas proteins (e.g., Cas protein variants), or fragments of wild-type or modified Cas proteins. Cas proteins can also be active variants or fragments of wild-type or modified Cas proteins. Active variants or fragments may comprise at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or more sequence identity relative to the wild-type or modified Cas protein or a portion thereof, with the active variants retaining the ability to cut at a desired cleavage site and therefore maintaining incision-inducing or strand break-inducing activity pair. Assays for incision-inducing or double-strand break-inducing activity are known and generally measure the general activity and specificity of the Cas protein on DNA substrates containing the cleavage site.

[00168] As proteínas Cas podem ser modificadas para aumentar ou reduzir a afinidade de ligação do ácido nucleico, a especificidade de ligação do ácido nucleico e/ou a atividade enzimática. As proteínas Cas também podem ser modificadas para alterar qualquer outra atividade ou propriedade da proteína, por exemplo, a estabilidade. Por exemplo, um ou mais domínios de nuclease da proteína Cas podem ser modificados, deletados ou inativados, ou a proteína Cas pode ser truncada para remover domínios que não são essenciais para a função da proteína ou para otimizar (ou seja, aumentar ou diminuir) a atividade da proteína Cas.[00168] Cas proteins can be modified to increase or reduce nucleic acid binding affinity, nucleic acid binding specificity and/or enzymatic activity. Cas proteins can also be modified to alter any other activity or property of the protein, for example stability. For example, one or more nuclease domains of the Cas protein may be modified, deleted, or inactivated, or the Cas protein may be truncated to remove domains that are not essential for the protein's function or to optimize (i.e., increase or decrease) the activity of the Cas protein.

[00169] Algumas proteínas Cas compreendem ao menos dois domínios de nuclease, por exemplo, domínios DNase. Por exemplo, uma proteína Cas9 pode compreender um domínio de nuclease do tipo RuvC e um domínio de nuclease do tipo HNH. Cada um dos domínios RuvC e HNH corta uma fita diferente do DNA de fita dupla para produzir uma quebra de fita dupla no DNA. Vide, por exemplo, Jinek et al. (2012) Science 337:816 a 821, aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.[00169] Some Cas proteins comprise at least two nuclease domains, for example, DNase domains. For example, a Cas9 protein may comprise a RuvC-type nuclease domain and an HNH-type nuclease domain. The RuvC and HNH domains each cut a different strand of double-stranded DNA to produce a double-strand break in the DNA. See, for example, Jinek et al. (2012) Science 337:816 to 821, incorporated herein by reference in its entirety.

[00170] Um ou ambos os domínios de nuclease podem ser deletados ou mutados de modo que não sejam mais funcionais ou tenham atividade de nuclease reduzida. Se um dos domínios de nuclease for deletado ou mutado, a proteína Cas resultante (ou seja, Cas9) pode ser chamada de uma nickase e pode gerar uma quebra de fita simples em uma sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro de um DNA de fita dupla, porém não uma quebra de fita dupla (ou seja, pode clivar a fita complementar ou a fita não complementar, porém não ambas). Se ambos os domínios de nuclease forem deletados ou mutados, a proteína Cas resultante (ou seja, Cas9) terá uma capacidade reduzida de clivar ambas as fitas de um DNA de fita dupla. Um exemplo de uma mutação que converte Cas9 em uma nickase é uma mutação D10A (aspartato em alanina na posição 10 da Cas9) no domínio RuvC da Cas9 proveniente de S. pyogenes. Da mesma forma, H939A (histidina em alanina na posição de aminoácido 839) ou H840A (histidina em alanina na posição de aminoácido 840) no domínio HNH da Cas9 proveniente de S. pyogenes pode converter a Cas9 em uma nickase. Outros exemplos de mutações que convertem Cas9 em uma nickase incluem as mutações correspondentes em Cas9 proveniente de S. thermophilus. Vide, por exemplo, Sapranauskas et al. (2011) Nucleic Acids Research 39:9275 a 9282 e WO 2013/141680, sendo cada um deles aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade. Essas mutações podem ser geradas com o uso de métodos como mutagênese direcionada ao sítio, mutagênese mediada por PCR ou síntese genética total. Exemplos de outras mutações que criam nickases podem ser encontrados, por exemplo, nos documentos WO/2013/176772A1 e WO/2013/142578A1, sendo cada um deles aqui incorporado a título de referência.[00170] One or both nuclease domains can be deleted or mutated so that they are no longer functional or have reduced nuclease activity. If one of the nuclease domains is deleted or mutated, the resulting Cas protein (i.e., Cas9) can be called a nickase and can generate a single-strand break in a CRISPR RNA recognition sequence within double-stranded DNA. , but not a double-strand break (i.e., it can cleave either the complementary strand or the non-complementary strand, but not both). If both nuclease domains are deleted or mutated, the resulting Cas protein (i.e., Cas9) will have a reduced ability to cleave both strands of a double-stranded DNA. An example of a mutation that converts Cas9 into a nickase is a D10A (aspartate to alanine at position 10 of Cas9) mutation in the RuvC domain of Cas9 from S. pyogenes. Similarly, H939A (histidine to alanine at amino acid position 839) or H840A (histidine to alanine at amino acid position 840) in the HNH domain of Cas9 from S. pyogenes can convert Cas9 into a nickase. Other examples of mutations that convert Cas9 to a nickase include the corresponding mutations in Cas9 from S. thermophilus. See, for example, Sapranauskas et al. (2011) Nucleic Acids Research 39:9275 to 9282 and WO 2013/141680, each of which is incorporated herein by reference in its entirety. These mutations can be generated using methods such as site-directed mutagenesis, PCR-mediated mutagenesis, or total gene synthesis. Examples of other mutations that create nickases can be found, for example, in documents WO/2013/176772A1 and WO/2013/142578A1, each of which is incorporated herein by reference.

[00171] As proteínas Cas também podem ser proteínas de fusão. Por exemplo, uma proteína Cas pode ser fundida em um domínio de clivagem, um domínio de modificação epigenética, um domínio de ativação transcricional ou um domínio repressor transcricional. Vide WO 2014/089290, aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade. As proteínas Cas também podem ser fundidas em um polipeptídeo heterólogo fornecendo maior ou menor estabilidade. O domínio fundido ou o polipeptídeo heterólogo pode estar localizado no N-terminal, no C-terminal ou internamente na proteína Cas.[00171] Cas proteins can also be fusion proteins. For example, a Cas protein can be fused into a cleavage domain, an epigenetic modification domain, a transcriptional activation domain, or a transcriptional repressor domain. See WO 2014/089290, incorporated herein by reference, in its entirety. Cas proteins can also be fused into a heterologous polypeptide providing greater or lesser stability. The fused domain or heterologous polypeptide can be located at the N-terminus, the C-terminus, or internally in the Cas protein.

[00172] A proteína Cas pode ser fundida em um polipeptídeo heterólogo que fornece localização subcelular. Estes peptídeos heterólogos incluem, por exemplo, um sinal de localização nuclear (NLS), por exemplo, o NLS SV40 para direcionamento ao núcleo, um sinal de localização mitocondrial para direcionamento para a mitocôndria, um sinal de retenção ER, e similares. Vide, por exemplo, Lange et al. (2007) J. Biol. Chem. 282:5101 a 5105. Estes sinais de localização subcelular podem estar localizados no N-terminal, no C-terminal, ou em qualquer outro local dentro da proteína Cas. Um NLS pode compreender uma extensão de aminoácidos básicos e pode ser uma sequência monopartida ou uma sequência bipartida.[00172] The Cas protein can be fused into a heterologous polypeptide that provides subcellular localization. These heterologous peptides include, for example, a nuclear localization signal (NLS), e.g., the SV40 NLS for nuclear targeting, a mitochondrial localization signal for mitochondrial targeting, an ER retention signal, and the like. See, for example, Lange et al. (2007) J. Biol. Chem. 282:5101 to 5105. These subcellular localization signals can be located at the N-terminus, the C-terminus, or any other location within the Cas protein. An NLS may comprise a stretch of basic amino acids and may be a monopartite sequence or a bipartite sequence.

[00173] As proteínas Cas também podem ser ligadas a um domínio de penetração celular. Por exemplo, o domínio de penetração celular pode ser derivado da proteína HIV-1 TAT, o motivo de penetração celular TLM do vírus da hepatite B humana, MPG, Pep-1, VP22, um peptídeo de penetração celular do vírus da Herpes simplex, ou uma sequência de peptídeo de poliarginina. Vide, por exemplo, WO 2014/089290, aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade. O domínio de penetração celular pode estar localizado no N-terminal, no C-terminal ou em qualquer outro local dentro da proteína Cas.[00173] Cas proteins can also be linked to a cell penetration domain. For example, the cell-penetrating domain may be derived from the HIV-1 TAT protein, the cell-penetrating motif TLM from the human hepatitis B virus, MPG, Pep-1, VP22, a cell-penetrating peptide from the Herpes simplex virus, or a polyarginine peptide sequence. See, for example, WO 2014/089290, incorporated herein by reference, in its entirety. The cell penetration domain can be located at the N-terminus, the C-terminus, or any other location within the Cas protein.

[00174] As proteínas Cas também podem compreender um polipeptídeo heterólogo para facilitar o rastreamento ou a purificação, por exemplo, uma proteína fluorescente, um marcador de purificação ou um marcador de epítopo. Exemplos de proteínas fluorescentes incluem proteínas fluorescentes verdes (por exemplo, GFP, GFP-2, tagGFP, turboGFP, eGFP, Emerald, Azami Green, Monomeric Azami Green, CopGFP, AceGFP, ZsGreenl), proteínas fluorescentes amarelas (por exemplo, YFP, eYFP, Citrine, Venus, YPet, PhiYFP, ZsYellowl), proteínas fluorescentes azuis (por exemplo, eBFP, eBFP2, Azurite, mKalamal, GFPuv, Sapphire, T-sapphire), proteínas fluorescentes ciano (por exemplo, eCFP, Cerulean, CyPet, AmCyanl, Midoriishi-Cyan), proteínas fluorescentes vermelhas (mKate, mKate2, mPlum, DsRed monomer, mCherry, mRFP1, DsRed-Express, DsRed2, DsRed-Monomer, HcRed-Tandem, HcRedl, AsRed2, eqFP611, mRaspberry, mStrawberry, Jred), proteínas fluorescentes laranjas (mOrange, mKO, Kusabira-Orange, Monomeric Kusabira-Orange, mTangerine, tdTomato), e qualquer outra proteína fluorescente adequada. Exemplos de etiquetas incluem glutationa-S-transferase (GST), proteína de ligação a quitina (CBP), proteína de ligação a maltose, tioredoxina (TRX), poli(NANP), identificador de purificação por afinidade em tandém (TAP), myc, AcV5, AU1, AU5, E, ECS, E2, FLAG, hemaglutinina (HA), nus, Softag 1, Softag 3, Strep, SBP, Glu-Glu, HSV, KT3, S, S1, T7, V5, VSV-G, histidina (His), proteína portadora de carboxilbiotina (BCCP) e calmodulina.[00174] Cas proteins may also comprise a heterologous polypeptide to facilitate screening or purification, for example, a fluorescent protein, a purification tag or an epitope tag. Examples of fluorescent proteins include green fluorescent proteins (e.g., GFP, GFP-2, tagGFP, turboGFP, eGFP, Emerald, Azami Green, Monomeric Azami Green, CopGFP, AceGFP, ZsGreenl), yellow fluorescent proteins (e.g., YFP, eYFP , Citrine, Venus, YPet, PhiYFP, ZsYellowl), blue fluorescent proteins (e.g. eBFP, eBFP2, Azurite, mKalamal, GFPuv, Sapphire, T-sapphire), cyan fluorescent proteins (e.g. eCFP, Cerulean, CyPet, AmCyanl , Midoriishi-Cyan), red fluorescent proteins (mKate, mKate2, mPlum, DsRed monomer, mCherry, mRFP1, DsRed-Express, DsRed2, DsRed-Monomer, HcRed-Tandem, HcRedl, AsRed2, eqFP611, mRaspberry, mStrawberry, Jred), orange fluorescent proteins (mOrange, mKO, Kusabira-Orange, Monomeric Kusabira-Orange, mTangerine, tdTomato), and any other suitable fluorescent protein. Examples of tags include glutathione-S-transferase (GST), chitin-binding protein (CBP), maltose-binding protein, thioredoxin (TRX), poly(NANP), tandem affinity purification (TAP) tag, myc , AcV5, AU1, AU5, E, ECS, E2, FLAG, hemagglutinin (HA), nus, Softag 1, Softag 3, Strep, SBP, Glu-Glu, HSV, KT3, S, S1, T7, V5, VSV- G, histidine (His), carboxylbiotin-bearing protein (BCCP), and calmodulin.

[00175] As proteínas Cas podem ser fornecidas em qualquer forma. Por exemplo, a proteína Cas pode ser fornecida na forma de uma proteína, por exemplo, uma proteína Cas complexada com um gRNA. Alternativamente, a proteína Cas pode ser fornecida na forma de um ácido nucleico que codifica a proteína Cas, por exemplo, um RNA (por exemplo, RNA mensageiro (mRNA)) ou DNA). Opcionalmente, o ácido nucleico que codifica a proteína Cas pode ser otimizado por códon para a tradução eficiente na proteína em uma célula particular ou organismo.[00175] Cas proteins can be provided in any form. For example, the Cas protein may be provided in the form of a protein, e.g., a Cas protein complexed with a gRNA. Alternatively, the Cas protein may be provided in the form of a nucleic acid encoding the Cas protein, e.g., an RNA (e.g., messenger RNA (mRNA)) or DNA). Optionally, the nucleic acid encoding the Cas protein can be codon optimized for efficient translation into the protein in a particular cell or organism.

[00176] Os ácidos nucleicos que codificam proteínas Cas podem ser integrados de maneira estável no genoma da célula e podem estar funcionalmente ligados a um promotor ativo na célula. Alternativamente, os ácidos nucleicos que codificam proteínas Cas podem estar funcionalmente ligados a um promotor em um construto de expressão. Os construtos de expressão incluem quaisquer construtos de ácido nucleico capazes de direcionar a expressão de um gene ou outra sequência de ácidos nucleicos de interesse (por exemplo, um gene Cas) e que podem transferir essa sequência de ácidos nucleicos de interesse para uma célula-alvo. Os promotores que podem ser utilizados em um construto de expressão incluem, por exemplo, promotores ativos em uma célula pluripotente de rato, eucariótica, de mamífero, de mamífero não humano, humana, de roedor, de camundongo ou de hamster. Exemplos de outros promotores são descritos em outra parte do presente documento.[00176] Nucleic acids encoding Cas proteins can be stably integrated into the cell's genome and can be functionally linked to an active promoter in the cell. Alternatively, nucleic acids encoding Cas proteins may be functionally linked to a promoter in an expression construct. Expression constructs include any nucleic acid constructs capable of directing the expression of a gene or other nucleic acid sequence of interest (e.g., a Cas gene) and which can transfer that nucleic acid sequence of interest to a target cell . Promoters that can be used in an expression construct include, for example, promoters active in a rat, eukaryotic, mammalian, non-human mammalian, human, rodent, mouse or hamster pluripotent cell. Examples of other promoters are described elsewhere in this document.

(ii) B. RNAs guia (gRNAs)(ii) B. Guide RNAs (gRNAs)

[00177] Um "RNA-guia" ou "gRNA" inclui uma molécula de RNA que se liga a uma proteína Cas e direciona a proteína Cas para uma localização específica dentro de um DNA-alvo. Os RNAs guia podem compreender dois segmentos: um "segmento de direcionamento de DNA" um "segmento de ligação de proteína." O termo "segmento" inclui um segmento, seção, ou região de uma molécula, por exemplo, uma extensão contígua de nucleotídeos em um RNA. Alguns gRNAs compreendem duas moléculas de RNA separadas: um "RNA ativador" e um "RNA direcionador." Outros gRNAs são uma molécula de RNA simples (polinucleotídeo de RNA único), que também pode ser chamado de um "gRNA de molécula única," um "RNA-guia único," ou um "sgRNA." Vide, por exemplo, WO/2013/176772A1, WO/2014/065596A1, WO/2014/089290A1, WO/2014/093622A2, WO/2014/099750A2, WO/2013142578A1, e WO 2014/131833A1, sendo cada um deles aqui incorporado a título de referência. Os termos "RNA-guia" e "gRNA" incluem tanto gRNAs de molécula dupla quanto gRNAs de molécula simples.[00177] A "guide RNA" or "gRNA" includes an RNA molecule that binds to a Cas protein and directs the Cas protein to a specific location within a target DNA. Guide RNAs can comprise two segments: a "DNA-targeting segment" and a "protein-binding segment." The term "segment" includes a segment, section, or region of a molecule, for example, a contiguous stretch of nucleotides in an RNA. Some gRNAs comprise two separate RNA molecules: an "activating RNA" and a "targeting RNA." Other gRNAs are a single RNA molecule (single RNA polynucleotide), which may also be called a "single-molecule gRNA," a "single guide RNA," or an "sgRNA." See, for example, WO/2013/176772A1, WO/2014/065596A1, WO/2014/089290A1, WO/2014/093622A2, WO/2014/099750A2, WO/2013142578A1, and WO 2014/131833 A1, each of them being here incorporated by reference. The terms "guide RNA" and "gRNA" include both double-molecule gRNAs and single-molecule gRNAs.

[00178] Um gRNA de duas molécula exemplificativo compreende uma molécula do tipo crRNA ("RNA CRISPR" ou "RNA direcionador" ou "crRNA" ou "repetição de crRNA") e uma molécula tipo tracrRNA correspondente (" RNA CRISPR transacional" ou "RNA ativador" ou "tracrRNA" ou "arcabouço"). Um crRNA compreende tanto o segmento de direcionamento de DNA (fita simples) do gRNA quanto uma extensão de nucleotídeos que forma metade do duplex de dsRNA do segmento de ligação de proteína do gRNA.[00178] An exemplary two-molecule gRNA comprises a crRNA-like molecule ("CRISPR RNA" or "targeting RNA" or "crRNA" or "crRNA repeat") and a corresponding tracrRNA-like molecule ("transactional CRISPR RNA" or " activating RNA" or "tracrRNA" or "scaffold"). A crRNA comprises both the DNA-targeting (single-stranded) segment of the gRNA and a stretch of nucleotides that forms half of the dsRNA duplex of the protein-binding segment of the gRNA.

[00179] Uma tracrRNA correspondente (RNA ativador) compreende uma extensão de nucleotídeos que forma a outra metade do duplex de dsRNA do segmento de ligação proteica do gRNA. Uma extensão de nucleotídeos de um crRNA é complementar e se hibridiza com uma extensão de nucleotídeos de um tracrRNA para formar o duplex de dsRNA de domínio de ligação proteica do gRNA. Assim, pode-se dizer que cada dito crRNA tem um tracrRNA correspondente.[00179] A corresponding tracrRNA (activating RNA) comprises a stretch of nucleotides that forms the other half of the dsRNA duplex of the protein binding segment of the gRNA. A nucleotide stretch of a crRNA is complementary to and hybridizes with a nucleotide stretch of a tracrRNA to form the protein-binding domain dsRNA duplex of the gRNA. Thus, it can be said that each said crRNA has a corresponding tracrRNA.

[00180] O crRNA e o tracrRNA correspondente se hibridizam para formar um gRNA. O crRNA adicionalmente provê o segmento de direcionamento de DNA de fita simples que se hibridiza em uma sequência de reconhecimento de RNA CRISPR. Se utilizada para modificação dentro de uma célula, a sequência exata de uma determinada molécula de crRNA ou tracrRNA pode ser projetada para ser específica para a espécie na qual as moléculas de RNA serão utilizadas. Vide, por exemplo, Mali et al. (2013) Science 339:823 a 826; Jinek et al. (2012) Science 337:816 a 821; Hwang et al. (2013) Nat. Biotechnol. 31:227 a 229; Jiang et al. (2013) Nat. Biotechnol. 31:233 a 239; and Cong et al. (2013) Science 339:819 a 823, sendo cada um deles aqui incorporado a título de referência.[00180] The crRNA and the corresponding tracrRNA hybridize to form a gRNA. The crRNA additionally provides the single-stranded DNA targeting segment that hybridizes to a CRISPR RNA recognition sequence. If used for modification within a cell, the exact sequence of a given crRNA or tracrRNA molecule can be designed to be specific to the species in which the RNA molecules will be used. See, for example, Mali et al. (2013) Science 339:823 to 826; Jinek et al. (2012) Science 337:816 to 821; Hwang et al. (2013) Nat. Biotechnol. 31:227 to 229; Jiang et al. (2013) Nat. Biotechnol. 31:233 to 239; and Cong et al. (2013) Science 339:819 to 823, each of which is incorporated herein by reference.

[00181] O segmento de direcionamento de DNA (crRNA) de um determinado gRNA compreende uma sequência de nucleotídeos que é complementar a uma sequência em um DNA-alvo. O segmento de direcionamento de DNA de um gRNA interage com um DNA-alvo de uma maneira específica da sequência por hibridização (por exemplo, pareamento de base). Dessa forma, a sequência de nucleotídeos do segmento de direcionamento de DNA pode variar e determina a localização dentro do DNA-alvo com o qual o gRNA e o DNA-alvo irão interagir. O segmento de direcionamento de DNA do gRNA de um indivíduo pode ser modificado para se hibridizar a qualquer sequência desejada dentro do DNA-alvo. Os crRNAs de ocorrência natural diferem dependendo do sistema Cas9 e do organismo, porém, frequentemente contêm um segmento de direcionamento entre 21 e 72 nucleotídeos de comprimento, flanqueados por duas repetições diretas (DR, direct repeats) com um comprimento entre 21 e 46 nucleotídeos (Vide, por exemplo, WO2014/131833). No caso de S. pyogenes, as DRs têm 36 nucleotídeos de comprimento e o segmento de direcionamento tem 30 nucleotídeos de comprimento. A DR localizada em 3’ é complementar e se hibridiza com o tracrRNA correspondente que, por sua vez, se liga à proteína Cas9.[00181] The DNA targeting segment (crRNA) of a given gRNA comprises a nucleotide sequence that is complementary to a sequence in a target DNA. The DNA-targeting segment of a gRNA interacts with a target DNA in a sequence-specific manner by hybridization (e.g., base pairing). In this way, the nucleotide sequence of the DNA targeting segment can vary and determines the location within the target DNA with which the gRNA and target DNA will interact. The DNA targeting segment of an individual's gRNA can be modified to hybridize to any desired sequence within the target DNA. Naturally occurring crRNAs differ depending on the Cas9 system and the organism, however, they often contain a targeting segment between 21 and 72 nucleotides in length, flanked by two direct repeats (DR) with a length between 21 and 46 nucleotides ( See, for example, WO2014/131833). In the case of S. pyogenes, the DRs are 36 nucleotides long and the targeting segment is 30 nucleotides long. The 3'-located DR is complementary and hybridizes with the corresponding tracrRNA, which, in turn, binds to the Cas9 protein.

[00182] O segmento de direcionamento de DNA pode ter um comprimento de cerca de 12 nucleotídeos a cerca de 100 nucleotídeos. Por exemplo, o segmento de direcionamento de DNA pode ter um comprimento de cerca de 12 nucleotídeos (nt) a cerca de 80 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 50 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 40 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 30 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 25 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 20 nt, ou de cerca de 12 nt a cerca de 19 nt. Alternativamente, o segmento de direcionamento de DNA pode ter um comprimento de cerca de 19 nt a cerca de 20 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 25 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 30 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 35 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 40 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 45 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 50 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 60 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 70 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 80 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 90 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 100 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 25 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 30 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 35 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 40 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 45 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 50 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 60 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 70 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 80 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 90 nt, ou de cerca de 20 nt a cerca de 100 nt.[00182] The DNA targeting segment can have a length of about 12 nucleotides to about 100 nucleotides. For example, the DNA targeting segment may have a length of about 12 nucleotides (nt) to about 80 nt, from about 12 nt to about 50 nt, from about 12 nt to about 40 nt, from from about 12 nt to about 30 nt, from about 12 nt to about 25 nt, from about 12 nt to about 20 nt, or from about 12 nt to about 19 nt. Alternatively, the DNA targeting segment may have a length of about 19 nt to about 20 nt, from about 19 nt to about 25 nt, from about 19 nt to about 30 nt, from about 19 nt to about 35 nt, from about 19 nt to about 40 nt, from about 19 nt to about 45 nt, from about 19 nt to about 50 nt, from about 19 nt to about 60 nt, from about 19 nt to about 70 nt, from about 19 nt to about 80 nt, from about 19 nt to about 90 nt, from about 19 nt to about 100 nt, from about 20 nt to about 25 nt, from about 20 nt to about 30 nt, from about 20 nt to about 35 nt, from about 20 nt to about 40 nt, from about 20 nt to about 45 nt, from from about 20 nt to about 50 nt, from about 20 nt to about 60 nt, from about 20 nt to about 70 nt, from about 20 nt to about 80 nt, from about 20 nt to about from 90 nt, or from about 20 nt to about 100 nt.

[00183] A sequência de nucleotídeos do segmento de direcionamento de DNA, que é complementar a uma sequência de nucleotídeos (sequência de reconhecimento de RNA CRISPR) do DNA-alvo, pode ter um comprimento de ao menos cerca de 12 nt. Por exemplo, a sequência de direcionamento de DNA (ou seja, a sequência dentro do segmento de direcionamento de DNA que é complementar a uma sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro do DNA-alvo) pode ter um comprimento de ao menos cerca de 12 nt, ao menos cerca de 15 nt, ao menos cerca de 18 nt, ao menos cerca de 19 nt, ao menos cerca de 20 nt, ao menos cerca de 25 nt, ao menos cerca de 30 nt, ao menos cerca de 35 nt, ou ao menos cerca de 40 nt. Alternativamente, a sequência de direcionamento de DNA pode ter um comprimento de cerca de 12 nucleotídeos (nt) a cerca de 80 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 50 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 45 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 40 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 35 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 30 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 25 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 20 nt, de cerca de 12 nt a cerca de 19 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 20 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 25 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 30 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 35 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 40 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 45 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 50 nt, de cerca de 19 nt a cerca de 60 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 25 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 30 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 35 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 40 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 45 nt, de cerca de 20 nt a cerca de 50 nt, ou de cerca de 20 nt a cerca de 60 nt. Em alguns casos, a sequência de direcionamento de DNA pode ter um comprimento de cerca de 20 nt.[00183] The nucleotide sequence of the DNA targeting segment, which is complementary to a nucleotide sequence (CRISPR RNA recognition sequence) of the target DNA, may have a length of at least about 12 nt. For example, the DNA targeting sequence (i.e., the sequence within the DNA targeting segment that is complementary to a CRISPR RNA recognition sequence within the target DNA) may have a length of at least about 12 nt. , at least about 15 nt, at least about 18 nt, at least about 19 nt, at least about 20 nt, at least about 25 nt, at least about 30 nt, at least about 35 nt, or at least about 40 nt. Alternatively, the DNA targeting sequence may have a length of about 12 nucleotides (nt) to about 80 nt, from about 12 nt to about 50 nt, from about 12 nt to about 45 nt, from about from 12 nt to about 40 nt, from about 12 nt to about 35 nt, from about 12 nt to about 30 nt, from about 12 nt to about 25 nt, from about 12 nt to about 20 nt, from about 12 nt to about 19 nt, from about 19 nt to about 20 nt, from about 19 nt to about 25 nt, from about 19 nt to about 30 nt, from about 19 nt to about 35 nt, from about 19 nt to about 40 nt, from about 19 nt to about 45 nt, from about 19 nt to about 50 nt, from about 19 nt to about 60 nt, from about 20 nt to about 25 nt, from about 20 nt to about 30 nt, from about 20 nt to about 35 nt, from about 20 nt to about 40 nt, from about 20 nt to about 45 nt, from about 20 nt to about 50 nt, or from about 20 nt to about 60 nt. In some cases, the DNA targeting sequence may be about 20 nt long.

[00184] Os TracrRNAs podem estar sob qualquer forma (por exemplo, tracrRNAs de comprimento total ou tracrRNAs parciais ativos) e podem ser de comprimentos variáveis. Os mesmos podem incluir transcrições primárias ou formas processadas. Por exemplo, os tracrRNAs (como parte de um RNA- guia simples ou como uma molécula separada como parte de um gRNA de duas moléculas) podem compreender ou consistir em toda ou em uma porção de uma sequência de tracrRNA do tipo selvagem (por exemplo, cerca de ou mais que cerca de 20, 26, 32, 45, 48, 54, 63, 67, 85, ou mais nucleotídeos de uma sequência de tracrRNA do tipo selvagem). Exemplos de sequências de tracrRNA do tipo selvagem de S. pyogenes incluem versões de 171 nucleotídeos, 89 nucleotídeos, 75 nucleotídeos e 65 nucleotídeos. Vide, por exemplo, Deltcheva et al. (2011) Nature 471:602 a 607; WO 2014/093661, sendo cada um deles aqui incorporado a título de referência, em suas totalidades. Exemplos de tracrRNAs dentro de RNAs guias simples (sgRNAs) incluem os segmentos de tracrRNA encontrados em versões +48, +54, +67 e +85 de sgRNAs, em que "+n" indica que até o nucleotídeo +n do tracrRNA do tipo selvagem está incluído no sgRNA. Vide US 8.697.359, aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.[00184] TracrRNAs can be in any form (e.g., full-length tracrRNAs or active partial tracrRNAs) and can be of variable lengths. They may include primary transcriptions or processed forms. For example, tracrRNAs (as part of a single guide RNA or as a separate molecule as part of a two-molecule gRNA) may comprise or consist of all or a portion of a wild-type tracrRNA sequence (e.g., about or more than about 20, 26, 32, 45, 48, 54, 63, 67, 85, or more nucleotides of a wild-type tracrRNA sequence). Examples of wild-type tracrRNA sequences from S. pyogenes include versions of 171 nucleotides, 89 nucleotides, 75 nucleotides, and 65 nucleotides. See, for example, Deltcheva et al. (2011) Nature 471:602 to 607; WO 2014/093661, each of which is incorporated herein by reference, in its entirety. Examples of tracrRNAs within simple guide RNAs (sgRNAs) include the tracrRNA segments found in +48, +54, +67, and +85 versions of sgRNAs, where "+n" indicates that up to the +n nucleotide of the tracrRNA of the type wild-type is included in the sgRNA. See US 8,697,359, incorporated herein by reference, in its entirety.

[00185] A complementaridade percentual entre a sequência de direcionamento de DNA e a sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro do DNA-alvo pode ser de ao menos 60% (por exemplo, de ao menos 65%, ao menos 70%, ao menos 75%, ao menos 80%, ao menos 85%, ao menos 90%, ao menos 95%, ao menos 97%, ao menos 98%, ao menos 99%, ou 100%). A complementaridade percentual entre a sequência de direcionamento de DNA e a sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro do DNA-alvo pode ser de ao menos 60% ao longo de cerca de 20 nucleotídeos contíguos. Como um exemplo, a complementaridade percentual entre a sequência de direcionamento de DNA e a sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro do DNA-alvo é de 100% ao longo dos 14 nucleotídeos contíguos na extremidade 5’ da sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro da fita complementar do DNA-alvo e de 0% ou menos ao longo do restante. Nesse caso, a sequência de direcionamento de DNA pode ser considerada como tendo 14 nucleotídeos de comprimento. Como um outro exemplo, a complementaridade percentual entre a sequência de direcionamento de DNA e a sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro do DNA-alvo é de 100% ao longo dos sete nucleotídeos contíguos na extremidade 5’ da sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro da fita complementar do DNA-alvo e de 0% ou menos ao longo do restante. Nesse caso, a sequência de direcionamento de DNA pode ser considerada como tendo 7 nucleotídeos de comprimento.[00185] The percentage complementarity between the DNA targeting sequence and the CRISPR RNA recognition sequence within the target DNA can be at least 60% (e.g., at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 97%, at least 98%, at least 99%, or 100%). The percentage complementarity between the DNA targeting sequence and the CRISPR RNA recognition sequence within the target DNA can be at least 60% over about 20 contiguous nucleotides. As an example, the percentage complementarity between the DNA targeting sequence and the CRISPR RNA recognition sequence within the target DNA is 100% along the 14 contiguous nucleotides at the 5' end of the CRISPR RNA recognition sequence within the complementary strand of the target DNA and 0% or less along the remainder. In this case, the DNA targeting sequence can be considered to be 14 nucleotides long. As another example, the percentage complementarity between the DNA targeting sequence and the CRISPR RNA recognition sequence within the target DNA is 100% along the seven contiguous nucleotides at the 5' end of the CRISPR RNA recognition sequence within of the complementary strand of the target DNA and 0% or less along the remainder. In this case, the DNA targeting sequence can be considered to be 7 nucleotides long.

[00186] O segmento de ligação proteica de um gRNA pode compreender duas extensões de nucleotídeos que são complementares entre si. Os nucleotídeos complementares do segmento de ligação de proteína se hibridizam para formar um duplex de RNA de fita dupla (dsRNA). O segmento de ligação proteica do gRNA de um indivíduo interage com a proteína Cas, e o gRNA direciona a proteína Cas ligada a uma sequência específica de nucleotídeos dentro do DNA-alvo por meio do segmento de direcionamento de DNA.[00186] The protein binding segment of a gRNA can comprise two nucleotide extensions that are complementary to each other. The complementary nucleotides of the protein binding segment hybridize to form a double-stranded RNA (dsRNA) duplex. The protein-binding segment of an individual's gRNA interacts with the Cas protein, and the gRNA directs the bound Cas protein to a specific nucleotide sequence within the target DNA via the DNA-targeting segment.

[00187] Os RNAs guia podem incluir modificações ou sequências que fornecem características adicionais desejáveis (por exemplo, estabilidade modificada ou regulada; direcionamento subcelular; rastreamento com um marcador fluorescente; um sítio de ligação para uma proteína ou complexo de proteína; e similares). Exemplos de tais modificações incluem, por exemplo, um cap 5' (por exemplo, um cap de 7-metilguanilato (m7G)); uma terminação 3' poliadenilada (ou seja, uma terminação 3' poli(A)); uma sequência riboswitch (ou seja, para permitir a estabilidade regulada e/ou a acessibilidade regulada por proteínas e/ou complexos proteicos); uma sequência de controle de estabilidade; uma sequência que forma um duplex de dsRNA (ou seja, um grampo (hairpin)); uma modificação ou sequência que direciona o RNA para uma localização subcelular (por exemplo, núcleo, mitocôndria, cloroplastos, e similares); uma modificação ou sequência que fornece o rastreamento (por exemplo, a conjugação direta a uma molécula fluorescente, conjugação a uma porção que facilita a detecção fluorescente, a uma sequência que permite a detecção fluorescente, e assim por diante); uma modificação ou sequência que fornece um sítio de ligação para proteínas (por exemplo, proteínas que atuam no DNA, incluindo ativadores transcricionais, repressores transcricionais, DNA metiltransferases, DNA desmetilases, histona acetiltransferases, histona deacetilases e similares); e combinações dos mesmos.[00187] Guide RNAs may include modifications or sequences that provide additional desirable characteristics (e.g., modified or regulated stability; subcellular targeting; tracking with a fluorescent label; a binding site for a protein or protein complex; and the like). Examples of such modifications include, for example, a 5' cap (e.g., a 7-methylguanylate (m7G) cap); a polyadenylated 3' end (i.e., a poly(A) 3' end); a riboswitch sequence (i.e., to allow regulated stability and/or regulated accessibility of proteins and/or protein complexes); a stability control sequence; a sequence that forms a dsRNA duplex (i.e., a hairpin); a modification or sequence that directs the RNA to a subcellular location (e.g., nucleus, mitochondria, chloroplasts, and the like); a modification or sequence that provides tracking (e.g., direct conjugation to a fluorescent molecule, conjugation to a moiety that facilitates fluorescent detection, to a sequence that allows fluorescent detection, and so on); a modification or sequence that provides a binding site for proteins (e.g., proteins that act on DNA, including transcriptional activators, transcriptional repressors, DNA methyltransferases, DNA demethylases, histone acetyltransferases, histone deacetylases, and the like); and combinations thereof.

[00188] Os RNAs guia podem ser fornecidos de qualquer forma. Por exemplo, o gRNA pode ser fornecido na forma de RNA, tanto como duas moléculas (crRNA e tracrRNA separadas) quanto como uma molécula (sgRNA), e, opcionalmente, na forma de um complexo com uma proteína Cas. O gRNA também pode ser fornecido na forma de DNA que codifica RNA. O DNA que codifica o gRNA pode codificar uma molécula de RNA simples (sgRNA) ou moléculas de RNA separadas (por exemplo, crRNA e tracrRNA separadas). No último caso, o DNA que codifica o gRNA pode ser fornecido como moléculas de DNA separadas que codificam o crRNA e o tracrRNA, respectivamente.[00188] Guide RNAs can be provided in any form. For example, gRNA can be provided in the form of RNA, either as two molecules (separate crRNA and tracrRNA) or as one molecule (sgRNA), and optionally in the form of a complex with a Cas protein. gRNA can also be supplied in the form of DNA that encodes RNA. The DNA encoding the gRNA can encode a single RNA molecule (sgRNA) or separate RNA molecules (e.g., separate crRNA and tracrRNA). In the latter case, the DNA encoding the gRNA can be provided as separate DNA molecules encoding the crRNA and tracrRNA, respectively.

[00189] Os DNAs que codificam os gRNAs podem ser integrados de maneira estável no genoma da célula e funcionalmente ligados a um promotor ativo na célula. Alternativamente, os DNAs que codificam gRNAs podem estar funcionalmente ligados a um promotor em um construto de expressão. Esses promotores podem ser ativos, por exemplo, em uma célula pluripotente de rato, eucariótica, de mamífero, de mamífero não humano, humana, de roedor, de camundongo ou de hamster. Em alguns casos, o promotor é um promotor de RNA polimerase III, por exemplo, um promotor de U6 humano, um promotor de U6 polimerase III de rato, ou um promotor de U6 polimerase III de camundongo. Exemplos de outros promotores são descritos em outra parte do presente documento.[00189] DNAs encoding gRNAs can be stably integrated into the cell's genome and functionally linked to an active promoter in the cell. Alternatively, DNAs encoding gRNAs can be functionally linked to a promoter in an expression construct. Such promoters may be active, for example, in a pluripotent rat, eukaryotic, mammalian, non-human mammalian, human, rodent, mouse or hamster cell. In some cases, the promoter is an RNA polymerase III promoter, for example, a human U6 promoter, a rat U6 polymerase III promoter, or a mouse U6 polymerase III promoter. Examples of other promoters are described elsewhere in this document.

[00190] Alternativamente, os gRNAs podem ser preparados por vários outros métodos. Por exemplo, os gRNAs podem ser preparados por transcrição in vitro utilizando, por exemplo, T7 RNA polimerase (vide, por exemplo, os documentos WO 2014/089290 e WO 2014/065596). Os RNAs guia também podem ser uma molécula sinteticamente produzida preparada por síntese química.[00190] Alternatively, gRNAs can be prepared by various other methods. For example, gRNAs can be prepared by in vitro transcription using, for example, T7 RNA polymerase (see, for example, WO 2014/089290 and WO 2014/065596). Guide RNAs can also be a synthetically produced molecule prepared by chemical synthesis.

(iii) C. Sequências de Reconhecimento de RNA CRISPR(iii) C. CRISPR RNA Recognition Sequences

[00191] O termo "sequência de reconhecimento de RNA CRISPR" inclui sequências de ácidos nucleicos presentes em um DNA-alvo ao qual um segmento de direcionamento de DNA de um gRNA se ligará, contanto que existam condições suficientes para a ligação. Por exemplo, as sequências de reconhecimento de RNA CRISPR incluem as sequências às quais um RNA- guia está designado para ter complementaridade, em que a hibridização entre uma sequência de reconhecimento de RNA CRISPR e uma sequência de direcionamento de DNA promove a formação de um complexo CRISPR. A total complementaridade não é necessariamente exigida, contanto que haja complementaridade suficiente para realizar a hibridização e promover a formação de um complexo CRISPR. As sequências de reconhecimento de RNA CRISPR também incluem sítios de clivagem para as proteínas Cas, descritos mais detalhadamente abaixo. Uma sequência de reconhecimento de RNA CRISPR pode compreender qualquer polinucleotídeo que pode estar localizado, por exemplo, no núcleo ou no citoplasma de uma célula ou dentro de uma organela de uma célula, por exemplo, uma mitocôndria ou cloroplasto.[00191] The term "CRISPR RNA recognition sequence" includes nucleic acid sequences present in a target DNA to which a DNA targeting segment of a gRNA will bind, provided that sufficient conditions for binding exist. For example, CRISPR RNA recognition sequences include sequences to which a guide RNA is designed to have complementarity, wherein hybridization between a CRISPR RNA recognition sequence and a DNA targeting sequence promotes the formation of a complex CRISPR. Full complementarity is not necessarily required, as long as there is sufficient complementarity to carry out hybridization and promote the formation of a CRISPR complex. CRISPR RNA recognition sequences also include cleavage sites for Cas proteins, described in more detail below. A CRISPR RNA recognition sequence may comprise any polynucleotide that may be located, for example, in the nucleus or cytoplasm of a cell or within an organelle of a cell, for example, a mitochondria or chloroplast.

[00192] A sequência de reconhecimento de RNA CRISPR dentro de um DNA-alvo pode ser direcionada por (ou seja, ser ligada por, ou hibridizar com, ou ser complementar a) uma proteína Cas ou um gRNA. As condições de ligação de DNA/RNA adequadas incluem condições fisiológicas normalmente presentes em uma célula. Outras condições de ligação de DNA/RNA adequadas (ou seja, condições em um sistema sem célula) são conhecidas na técnica (Vide, por exemplo, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd Ed. (Sambrook et al., Harbor Laboratory Press 2001)). A fita do DNA-alvo que é complementar e que se hibridiza com a proteína Cas ou gRNA pode ser chamada de "fita complementar," e a fita do DNA-alvo que é complementar à "fita complementar" (e, portanto, não é complementar à proteína Cas ou gRNA) pode ser chamada de "fita não complementar" ou "fita modelo.”[00192] The CRISPR RNA recognition sequence within a target DNA can be targeted by (i.e., be bound by, or hybridize with, or be complementary to) a Cas protein or a gRNA. Suitable DNA/RNA binding conditions include physiological conditions normally present in a cell. Other suitable DNA/RNA binding conditions (i.e., conditions in a cell-free system) are known in the art (See, e.g., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd Ed. (Sambrook et al., Harbor Laboratory Press 2001 )). The strand of target DNA that is complementary to and that hybridizes to the Cas protein or gRNA can be called the "complementary strand," and the strand of target DNA that is complementary to the "complementary strand" (and therefore is not complementary to the Cas protein or gRNA) may be called a “noncomplementary strand” or “template strand.”

[00193] A proteína Cas pode clivar o ácido nucleico em um sítio dentro ou fora da sequência de ácidos nucleicos presente no DNA-alvo a qual o segmento de direcionamento de DNA de um gRNA se ligará. O "sítio de clivagem" inclui a posição de um ácido nucleico na qual uma proteína Cas produz uma quebra de fita simples ou uma quebra de fita dupla. Por exemplo, a formação de um complexo CRISPR (compreendendo um gRNA hibridizado em uma sequência de reconhecimento de RNA CRISPR e complexada com uma proteína Cas) pode resultar na clivagem de uma ou ambas as fitas na sequência de ácidos nucleicos presente em um DNA-alvo, ou próximo à mesma (por exemplo, dentro de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 50, ou mais pares de base), a qual um segmento de direcionamento de DNA de um gRNA se ligará. Se o sítio de clivagem estiver fora da sequência de ácidos nucleicos a qual o segmento de direcionamento de DNA do gRNA se ligará, o sítio de clivagem ainda é considerado como estando dentro da "sequência de reconhecimento de RNA CRISPR." O sítio de clivagem pode estar em somente uma fita ou em ambas as fitas de um ácido nucleico. Os sítios de clivagem podem estar na mesma posição em ambas as fitas do ácido nucleico (produzindo extremidades rombas) ou podem estar em diferentes sítios em cada fita (produzindo extremidades escalonadas). As extremidades escalonadas podem ser produzidas, por exemplo, utilizando-se duas proteínas Cas, sendo que cada uma produz uma quebra de fita simples em um diferente sítio de clivagem em cada fita, produzindo, assim, uma quebra de fita dupla. Por exemplo, uma primeira nickase pode criar uma quebra de fita simples na primeira fita de DNA de fita dupla (dsDNA) e uma segunda nickase pode criar uma quebra de fita simples na segunda fita de dsDNA, de modo que sequências de projeção sejam criadas. Em alguns casos, a sequência de reconhecimento de RNA CRISPR da nickase na primeira fita é separada da sequência de reconhecimento de RNA CRISPR da nickase na segunda fita por ao menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100, 250, 500, ou 1.000 pares de base.[00193] The Cas protein can cleave the nucleic acid at a site within or outside the nucleic acid sequence present in the target DNA to which the DNA targeting segment of a gRNA will bind. The "cleavage site" includes the position of a nucleic acid at which a Cas protein produces a single-strand break or a double-strand break. For example, the formation of a CRISPR complex (comprising a gRNA hybridized to a CRISPR RNA recognition sequence and complexed with a Cas protein) can result in the cleavage of one or both strands in the nucleic acid sequence present in a target DNA. , or close to it (e.g., within 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 50, or more base pairs), to which a DNA targeting segment of a gRNA will bind. If the cleavage site is outside the nucleic acid sequence to which the DNA targeting segment of the gRNA will bind, the cleavage site is still considered to be within the "CRISPR RNA recognition sequence." The cleavage site can be on just one strand or on both strands of a nucleic acid. Cleavage sites may be in the same position on both strands of the nucleic acid (producing blunt ends) or they may be in different locations on each strand (producing staggered ends). Staggered ends can be produced, for example, using two Cas proteins, each of which produces a single-strand break at a different cleavage site on each strand, thus producing a double-strand break. For example, a first nickase may create a single-strand break in the first strand of double-stranded DNA (dsDNA) and a second nickase may create a single-strand break in the second strand of dsDNA so that projection sequences are created. In some cases, the nickase CRISPR RNA recognition sequence on the first strand is separated from the nickase CRISPR RNA recognition sequence on the second strand by at least 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 , 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100, 250, 500, or 1,000 base pairs.

[00194] A clivagem específica do sítio do DNA-alvo pela Cas9 pode ocorrer em locais determinados tanto por (i) complementaridade de pareamento de base entre o gRNA e o DNA-alvo quanto por (ii) um motivo curto, chamado de Motivo Adjacente Protoespaçador (PAM) no DNA-alvo. O PAM pode flanquear a sequência de reconhecimento de RNA CRISPR. Opcionalmente, a sequência de reconhecimento de RNA CRISPR pode ser flanqueada pelo PAM. Por exemplo, o sítio de clivagem de Cas9 pode ser de cerca de 1 a cerca de 10 ou de cerca de 2 a cerca de 5 pares de base (por exemplo, 3 pares de base) a montante ou a jusante da sequência PAM. Em alguns casos (por exemplo, quando a Cas9 de S. pyogenes ou uma Cas9 intimamente relacionada é utilizada), a sequência PAM de fita não complementar pode ser 5'-N1GG-3', em que N1 é qualquer nucleotídeo de DNA e está imediatamente em 3' da sequência de reconhecimento de RNA CRISPR da fita não complementar do DNA-alvo. Assim, a sequência PAM da fita complementar seria 5'-CC N2-3', em que N2 é qualquer nucleotídeo de DNA e está imediatamente em 5' da sequência de reconhecimento de RNA CRISPR da fita complementar do DNA-alvo. Em alguns destes casos, N1 e N2 podem ser complementares e o par de bases N1-N2 pode ser qualquer par de bases (por exemplo, N1=C e N2=G; N1=G e N2=C; N1=A e N2=T, N1=T, e N2=A).[00194] Site-specific cleavage of the target DNA by Cas9 can occur at sites determined either by (i) base pairing complementarity between the gRNA and the target DNA or by (ii) a short motif, called the Adjacent Motif Protospacer (PAM) in target DNA. PAM can flank the CRISPR RNA recognition sequence. Optionally, the CRISPR RNA recognition sequence can be flanked by the PAM. For example, the Cas9 cleavage site may be from about 1 to about 10 or from about 2 to about 5 base pairs (e.g., 3 base pairs) upstream or downstream of the PAM sequence. In some cases (e.g., when S. pyogenes Cas9 or a closely related Cas9 is used), the non-complementary strand PAM sequence may be 5'-N1GG-3', where N1 is any DNA nucleotide and is immediately 3' of the CRISPR RNA recognition sequence of the non-complementary strand of the target DNA. Thus, the PAM sequence of the complementary strand would be 5'-CC N2-3', where N2 is any DNA nucleotide and is immediately 5' of the CRISPR RNA recognition sequence of the complementary strand of the target DNA. In some of these cases, N1 and N2 may be complementary and the N1-N2 base pair may be any base pair (e.g., N1=C and N2=G; N1=G and N2=C; N1=A and N2 =T, N1=T, and N2=A).

[00195] Exemplos de sequências de reconhecimento de RNA CRISPR incluem uma sequência de DNA complementar ao segmento de direcionamento de DNA de um gRNA, ou uma sequência de DNA além de uma sequência PAM. Por exemplo, o motivo-alvo pode ser uma sequência de DNA de 20 nucleotídeos imediatamente anterior a um motivo NGG reconhecido por uma proteína Cas (vide, por exemplo, o documento WO 2014/165825). A guanina na extremidade 5’ pode facilitar a transcrição por RNA polimerase em células. Outros exemplos de sequências de reconhecimento de RNA CRISPR podem incluir dois nucleotídeos de guanina na extremidade 5’ (por exemplo, GGN20NGG; SEQ ID NO: 9) para facilitar a transcrição eficiente pela T7 polimerase in vitro. Vide, por exemplo, WO 2014/065596.[00195] Examples of CRISPR RNA recognition sequences include a DNA sequence complementary to the DNA targeting segment of a gRNA, or a DNA sequence in addition to a PAM sequence. For example, the target motif may be a 20-nucleotide DNA sequence immediately preceding an NGG motif recognized by a Cas protein (see, for example, WO 2014/165825). Guanine at the 5' end can facilitate transcription by RNA polymerase in cells. Other examples of CRISPR RNA recognition sequences may include two guanine nucleotides at the 5' end (e.g., GGN20NGG; SEQ ID NO: 9) to facilitate efficient transcription by T7 polymerase in vitro. See, for example, WO 2014/065596.

[00196] A sequência de reconhecimento de RNA CRISPR pode ser qualquer sequência de ácidos nucleicos endógena ou exógena a uma célula. A sequência de reconhecimento de RNA CRISPR pode ser uma sequência que codifica um produto genético (por exemplo, uma proteína) ou uma sequência de não codificação (por exemplo, uma sequência reguladora) ou pode incluir ambas.[00196] The CRISPR RNA recognition sequence can be any nucleic acid sequence endogenous or exogenous to a cell. The CRISPR RNA recognition sequence may be a sequence encoding a gene product (e.g., a protein) or a non-coding sequence (e.g., a regulatory sequence) or may include both.

[00197] Em uma modalidade, a sequência-alvo é imediatamente flanqueada por uma sequência de Motivo Adjacente Protoespaçador (PAM, "Protospacer Adjacent Motif"). Em uma modalidade, o locus de interesse compreende a sequência de nucleotídeos de SEQ ID NO: 1. Em uma modalidade, o gRNA compreende uma terceira sequência de ácidos nucleicos que codifica um RNA de Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas (CRISPR, "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats") (crRNA) e um RNA CRISPR de transativação (tracrRNA). Em uma outra modalidade, o genoma da célula pluripotente de rato compreende uma região de DNA-alvo complementar à sequência-alvo. Em alguns destes métodos, a proteína Cas é Cas9. Em algumas modalidades, o gRNA compreende (a) o RNA quimérico da sequência de ácidos nucleicos de SEQ ID NO: 2; ou (b) o RNA quimérico da sequência de ácidos nucleicos de SEQ ID NO: 3. Em alguns desses métodos, o crRNA compreende a sequência definida em SEQ ID NO: 4, a SEQ ID NO: 5 ou a SEQ ID NO: 6. Em alguns desses métodos, o tracrRNA compreende a sequência definida em SEQ ID NO: 7 ou a SEQ ID NO: 8.[00197] In one embodiment, the target sequence is immediately flanked by a Protospacer Adjacent Motif (PAM) sequence. In one embodiment, the locus of interest comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. In one embodiment, the gRNA comprises a third nucleic acid sequence that encodes a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) RNA. Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats") (crRNA) and a transactivating CRISPR RNA (tracrRNA). In another embodiment, the rat pluripotent cell genome comprises a target DNA region complementary to the target sequence. In some of these methods, the Cas protein is Cas9. In some embodiments, the gRNA comprises (a) chimeric RNA of the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2; or (b) the chimeric RNA of the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 3. In some such methods, the crRNA comprises the sequence defined in SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, or SEQ ID NO: 6 In some of these methods, the tracrRNA comprises the sequence defined in SEQ ID NO: 7 or SEQ ID NO: 8.

[00198] As variantes ativas e fragmentos de agentes de nuclease (por exemplo, um agente de nuclease modificado por engenharia genética) também são fornecidos. Essas variantes ativas podem compreender ao menos 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou mais de identidade de sequência em relação ao agente de nuclease nativo, em que as variantes ativas mantêm a capacidade de realizar corte em um sítio de reconhecimento desejado e, assim, manter a atividade de indução de incisão ou quebra de fita dupla. Por exemplo, qualquer um dos agentes de nuclease descritos na presente invenção pode ser modificado a partir de uma sequência de endonuclease nativa e projetado para reconhecer e induzir uma incisão ou uma quebra na fita dupla em um sítio de reconhecimento que não foi reconhecido pelo agente de nuclease nativo. Assim, em algumas modalidades, a nuclease modificada por engenharia genética tem uma especificidade para induzir uma incisão ou uma quebra na fita dupla em um sítio de reconhecimento que é diferente do sítio de reconhecimento correspondente do agente de nuclease nativo. Ensaios de atividade de indução de incisão ou quebra de fita dupla são conhecidos e geralmente medem a atividade e especificidade geral da endonuclease em substratos de DNA contendo o sítio de reconhecimento.[00198] Active variants and fragments of nuclease agents (e.g., a genetically engineered nuclease agent) are also provided. These active variants may comprise at least 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99 % or more sequence identity to the native nuclease agent, wherein the active variants maintain the ability to perform cutting at a desired recognition site and thus maintain incision- or double-strand break-inducing activity. For example, any of the nuclease agents described in the present invention can be modified from a native endonuclease sequence and designed to recognize and induce a nick or double-strand break at a recognition site that was not recognized by the nuclease agent. native nuclease. Thus, in some embodiments, the genetically engineered nuclease has a specificity to induce an incision or a double-strand break at a recognition site that is different from the corresponding recognition site of the native nuclease agent. Incision or double-strand break induction activity assays are known and generally measure the general activity and specificity of the endonuclease on DNA substrates containing the recognition site.

[00199] O agente de nuclease pode ser introduzido na célula por quaisquer meios conhecidos na técnica. O polipeptídeo que codifica o agente de nuclease pode ser diretamente introduzido na célula. Alternativamente, um polinucleotídeo que codifica o agente de nuclease pode ser introduzido na célula. Quando um polinucleotídeo que codifica o agente de nuclease é introduzido na célula, o agente de nuclease pode ser temporária, condicional ou constitutivamente expresso dentro da célula. Assim, o polinucleotídeo que codifica o agente de nuclease pode estar contido em um cassete de expressão e pode estar funcionalmente ligado a um promotor condicional, um promotor induzível, um promotor constitutivo ou um promotor específico de tecido. Esses promotores de interesse são discutidos mais detalhadamente em outra parte do presente documento. Alternativamente, o agente de nuclease é introduzido na célula como um mRNA que codifica um agente de nuclease.[00199] The nuclease agent can be introduced into the cell by any means known in the art. The polypeptide encoding the nuclease agent can be directly introduced into the cell. Alternatively, a polynucleotide encoding the nuclease agent can be introduced into the cell. When a polynucleotide encoding the nuclease agent is introduced into the cell, the nuclease agent can be temporarily, conditionally or constitutively expressed within the cell. Thus, the polynucleotide encoding the nuclease agent may be contained in an expression cassette and may be functionally linked to a conditional promoter, an inducible promoter, a constitutive promoter, or a tissue-specific promoter. These promoters of interest are discussed in more detail elsewhere in this document. Alternatively, the nuclease agent is introduced into the cell as an mRNA encoding a nuclease agent.

[00200] Em modalidades específicas, o polinucleotídeo que codifica o agente de nuclease é integrado de maneira estável no genoma da célula e funcionalmente ligado a um promotor ativo na célula. Em outras modalidades, o polinucleotídeo que codifica o agente de nuclease está no mesmo vetor de direcionamento que compreende o polinucleotídeo de inserção, enquanto, em um outro caso, o polinucleotídeo que codifica o agente de nuclease está em um vetor ou em um plasmídeo que está separado do vetor de direcionamento que compreende o polinucleotídeo de inserção.[00200] In specific embodiments, the polynucleotide encoding the nuclease agent is stably integrated into the cell's genome and functionally linked to an active promoter in the cell. In other embodiments, the polynucleotide encoding the nuclease agent is in the same targeting vector that comprises the insertion polynucleotide, while in another case, the polynucleotide encoding the nuclease agent is in a vector or on a plasmid that is separate from the targeting vector comprising the insertion polynucleotide.

[00201] Quando o agente de nuclease é fornecido à célula através da introdução de um polinucleotídeo que codifica o agente de nuclease, esse polinucleotídeo que codifica um agente de nuclease pode ser modificado para substituir códons tendo uma maior frequência de uso na célula de interesse em comparação com a sequência de polinucleotídeos de ocorrência natural que codifica o agente de nuclease. Por exemplo, o polinucleotídeo que codifica o agente de nuclease pode ser modificado para substituir códons tendo uma maior frequência de uso em uma determinada célula procariótica ou eucariótica de interesse, incluindo uma célula bacteriana, uma célula de levedura, uma célula humana, uma célula não humana, uma célula de mamífero, uma célula de roedor, uma célula de camundongo, uma célula de rato ou qualquer outra célula hospedeira de interesse, em comparação com a sequência de polinucleotídeos de ocorrência natural.[00201] When the nuclease agent is delivered to the cell by introducing a polynucleotide encoding the nuclease agent, that polynucleotide encoding a nuclease agent can be modified to replace codons having a greater frequency of use in the cell of interest in comparison to the naturally occurring polynucleotide sequence encoding the nuclease agent. For example, the polynucleotide encoding the nuclease agent can be modified to replace codons having a higher frequency of use in a particular prokaryotic or eukaryotic cell of interest, including a bacterial cell, a yeast cell, a human cell, a non- human, a mammalian cell, a rodent cell, a mouse cell, a rat cell or any other host cell of interest, compared to the naturally occurring polynucleotide sequence.

B. Uso do Sistema CRISPR/Cas em Combinação com um Vetor de Direcionamento Grande (LTVEC) ou um Vetor de Direcionamento Pequeno (SmallTVEC) para Modificar um Loci Genômico de Desafio ou um Locus de Cromossomo YB. Use of the CRISPR/Cas System in Combination with a Large Targeting Vector (LTVEC) or a Small Targeting Vector (SmallTVEC) to Modify a Genomic Challenge Loci or a Y Chromosome Locus

[00202] Métodos não limitadores para modificar um locus genômico de desafio ou um locus do cromossomo Y compreendem a exposição do cromossomo (ou seja, o cromossomo Y) a uma proteína Cas e um RNA CRISPR na presença de um grande vetor de direcionamento (LTVEC) compreendendo uma sequência de ácidos nucleicos de ao menos 10 kb, sendo que, após a exposição à proteína Cas, ao RNA CRISPR e ao LTVEC, o cromossomo (ou seja, o cromossomo Y) é modificado para conter ao menos 10 kb de sequência de ácidos nucleicos.[00202] Non-limiting methods for modifying a challenge genomic locus or a Y chromosome locus comprise exposing the chromosome (i.e., the Y chromosome) to a Cas protein and a CRISPR RNA in the presence of a large targeting vector (LTVEC ) comprising a nucleic acid sequence of at least 10 kb, and after exposure to the Cas protein, CRISPR RNA and LTVEC, the chromosome (i.e., the Y chromosome) is modified to contain at least 10 kb of sequence of nucleic acids.

[00203] O método pode empregar quaisquer dos LTVECs ou smallTVECs aqui descritos. Em modalidades não limitadoras, o LTVEC ou o smallTVEC compreende uma sequência de ácidos nucleicos de ao menos 20 kb, ao menos 30 kb, ao menos 40 kb, ao menos 50 kb, ao menos 60 kb, ao menos 70 kb, ao menos 80 kb, ao menos 90 kb, ao menos 100 kb, ao menos 150 kb ou ao menos 200 kb. Em outras modalidades, a soma total de braços de homologia 5’ e 3’ do LTVEC é de cerca de 10 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 120 kb, ou de cerca de 120 kb a 150 kb. Em uma outra modalidade, a soma total de braços de homologia em 5’ e 3’ do smallTVEC é de cerca de 0,5 kb, 1 kb, 1,5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, de cerca de 0,5 kb a cerca de 1 kb, de cerca de 1 kb a cerca de 1,5 kb, de cerca de 1,5 kb a cerca de 2 kb, de cerca de 2 kb a cerca de 3 kb, de cerca de 3 kb a cerca de 4 kb, de cerca de 4 kb a cerca de 5 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 6 kb, de cerca de 6 kb a cerca de 7 kb, de cerca de 8 kb a cerca de 9 kb ou é de ao menos 10 kb.[00203] The method may employ any of the LTVECs or smallTVECs described herein. In non-limiting embodiments, the LTVEC or smallTVEC comprises a nucleic acid sequence of at least 20 kb, at least 30 kb, at least 40 kb, at least 50 kb, at least 60 kb, at least 70 kb, at least 80 kb, at least 90 kb, at least 100 kb, at least 150 kb or at least 200 kb. In other embodiments, the total sum of 5' and 3' homology arms of the LTVEC is from about 10 kb to about 150 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb. kb, from about 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 120 kb, or from about 120 kb to 150 kb. In another embodiment, the total sum of 5' and 3' homology arms of smallTVEC is about 0.5 kb, 1 kb, 1.5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, from about 0.5 kb to about 1 kb, from about 1 kb to about 1.5 kb, from about 1.5 kb to about 2 kb, from about 2 kb to about 3 kb, from about 3 kb to about 4 kb, from about 4 kb to about 5 kb, from about 5 kb to about 6 kb, from about 6 kb to about 7 kb, from about 8 kb to about 9 kb or is at least 10 kb.

[00204] É ainda fornecido um método para modificar um locus-alvo de desafio ou um locus-alvo genômico no cromossomo Y, compreendendo: (a) fornecer uma célula de mamífero compreendendo o locus-alvo de desafio ou um locus-alvo genômico no cromossomo Y, em que o locus-alvo genômico compreende uma sequência-alvo de RNA-guia (gRNA); (b) introduzir na célula de mamífero: (i) um vetor de direcionamento grande (LTVEC) que compreende um primeiro ácido nucleico flanqueado com braços de direcionamento homólogo ao locus-alvo genômico, em que o LTVEC é de ao menos 10 kb; (ii) um primeiro construto de expressão que compreende um primeiro promotor funcionalmente ligado a um segundo ácido nucleico que codifica uma proteína Cas, e (iii) um segundo construto de expressão que compreende um segundo promotor funcionalmente ligado a um terceiro ácido nucleico que codifica um RNA-guia (gRNA) que compreende uma sequência de nucleotídeos que se hibridiza à sequência-alvo de gRNA e um RNA CRISPR transativador (tracrRNA), sendo que o primeiro e o segundo promotores estão ativos na célula de mamífero; e, (c) identificar um célula de mamífero modificada compreendendo uma modificação genética alvo no locus-alvo genômico de desafio ou no locus-alvo genômico no cromossomo Y. Em modalidades específicas, o primeiro e o segundo construtos de expressão estão em uma molécula de ácido nucleico única. Em outras modalidades, o locus-alvo genômico dos cromossomos Y é o locus Sry.[00204] Further provided is a method for modifying a challenge target locus or a genomic target locus on the Y chromosome, comprising: (a) providing a mammalian cell comprising the challenge target locus or a genomic target locus on the Y chromosome, in which the genomic target locus comprises a guide RNA (gRNA) target sequence; (b) introducing into the mammalian cell: (i) a large targeting vector (LTVEC) comprising a first nucleic acid flanked with targeting arms homologous to the genomic target locus, wherein the LTVEC is at least 10 kb; (ii) a first expression construct comprising a first promoter operably linked to a second nucleic acid encoding a Cas protein, and (iii) a second expression construct comprising a second promoter operably linked to a third nucleic acid encoding a guide RNA (gRNA) comprising a nucleotide sequence that hybridizes to the gRNA target sequence and a transactivating CRISPR RNA (tracrRNA), with the first and second promoters being active in the mammalian cell; and, (c) identifying a modified mammalian cell comprising a target genetic modification at the challenge genomic target locus or at the genomic target locus on the Y chromosome. In specific embodiments, the first and second expression constructs are in a molecule of single nucleic acid. In other embodiments, the genomic target locus of the Y chromosomes is the Sry locus.

[00205] Conforme descrito acima, em uma modalidade, a proteína Cas pode compreender uma proteína Cas9. Em uma outra modalidade, a sequência-alvo de gRNA é imediatamente flanqueada por uma sequência de Motivo Adjacente Protoespaçador (PAM, "Protospacer Adjacent Motif").[00205] As described above, in one embodiment, the Cas protein may comprise a Cas9 protein. In another embodiment, the gRNA target sequence is immediately flanked by a Protospacer Adjacent Motif (PAM) sequence.

[00206] O método pode empregar quaisquer dos LTVECs ou smallTVECs aqui descritos. Em modalidades não limitadoras, o LTVEC ou smallTVEC é de ao menos 0,5 kb, ao menos 1 kb, ao menos 5 kb, ao menos 10 kb, ao menos 15 kb, ao menos 20 kb, ao menos 30 kb, ao menos 40 kb, ao menos 50 kb, ao menos 60 kb, ao menos 70 kb, ao menos 80 kb, ao menos 90 kb, ao menos 100 kb, ao menos 150 kb ou ao menos 200 kb. Em outras modalidades, a soma total de braços de homologia 5’ e 3’ do LTVEC é de cerca de 10 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 120 kb, ou de cerca de 120 kb a 150 kb.[00206] The method may employ any of the LTVECs or smallTVECs described herein. In non-limiting embodiments, the LTVEC or smallTVEC is at least 0.5 kb, at least 1 kb, at least 5 kb, at least 10 kb, at least 15 kb, at least 20 kb, at least 30 kb, at least 40 kb, at least 50 kb, at least 60 kb, at least 70 kb, at least 80 kb, at least 90 kb, at least 100 kb, at least 150 kb or at least 200 kb. In other embodiments, the total sum of 5' and 3' homology arms of the LTVEC is from about 10 kb to about 150 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb. kb, from about 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 120 kb, or from about 120 kb to 150 kb.

[00207] Os vários métodos que empregam o sistema CRISPR/Cas (ou qualquer método revelado na presente invenção) podem ser realizados, por exemplo, em células de mamífero, células de mamífero não humano, fibroblastos, células de roedor, células de rato, células de camundongo ou células de hamster. A célula pode ser uma célula pluripotente, uma célula- tronco pluripotente induzida (iPS), uma célula-tronco embrionária (ES) de camundongo, uma célula-tronco embrionária (ES) de rato, uma célula-tronco embrionária (ES) humana ou uma célula progenitora humana restrita em termos de desenvolvimento.[00207] The various methods employing the CRISPR/Cas system (or any method disclosed in the present invention) can be carried out, for example, in mammalian cells, non-human mammalian cells, fibroblasts, rodent cells, rat cells, mouse cells or hamster cells. The cell may be a pluripotent cell, an induced pluripotent stem (iPS) cell, a mouse embryonic stem (ES) cell, a rat embryonic stem (ES) cell, a human embryonic stem (ES) cell, or a developmentally restricted human progenitor cell.

[00208] Conforme discutido detalhadamente abaixo, após a modificação de um locus genômico de desafio ou de um locus genômico de interesse no cromossomo Y (ou seja, o locus Sry) de uma célula pluripotente não humana que emprega, por exemplo, o sistema CRISPR/CAS descrito acima, a célula pluripotente não humana geneticamente modificada que é produzida pode ser introduzida em um embrião hospedeiro não humano; e o embrião hospedeiro não humano compreendendo a célula pluripotente modificada em um substituinte é gerado. O substituinte produz progênie F0 compreendendo a modificação genética alvo. Em modalidades específicas, a modificação genética alvo é capaz de ser transmitida através da linha germinativa.[00208] As discussed in detail below, upon modification of a challenge genomic locus or a genomic locus of interest on the Y chromosome (i.e., the Sry locus) of a non-human pluripotent cell employing, for example, the CRISPR system /CAS described above, the genetically modified non-human pluripotent cell that is produced can be introduced into a non-human host embryo; and the non-human host embryo comprising the pluripotent cell modified in a substituent is generated. The substituent produces F0 progeny comprising the target genetic modification. In specific embodiments, the targeted genetic modification is capable of being transmitted through the germline.

C. Marcadores de SeleçãoC. Selection Markers

[00209] Diversos marcadores de seleção podem ser utilizados nos métodos e composições revelados na presente invenção, os quais fornecem a modificação de um locus-alvo genômico no cromossomo Y ou de um locus- alvo genômico de desafio. Esses marcadores são revelados em outra parte do presente documento e incluem, mas não estão limitados a marcadores de seleção que conferem resistência a um antibiótico, por exemplo, G418, higromicina, blastocidina, neomicina ou puromicina. O polinucleotídeo que codifica os marcadores de seleção está funcionalmente ligado a um promotor ativo na célula. Esses cassetes de expressão e seus vários componentes reguladores são discutidos mais detalhadamente em outra parte do presente documento.[00209] Various selection markers can be used in the methods and compositions disclosed in the present invention, which provide for the modification of a genomic target locus on the Y chromosome or a challenge genomic target locus. Such markers are disclosed elsewhere herein and include, but are not limited to, selection markers that confer resistance to an antibiotic, e.g., G418, hygromycin, blastocidin, neomycin, or puromycin. The polynucleotide encoding the selection markers is functionally linked to an active promoter in the cell. These expression cassettes and their various regulatory components are discussed in more detail elsewhere in this document.

D. Locus-Alvo GenômicoD. Genomic Target Locus

[00210] São fornecidos vários métodos e composições que permitem a integração de ao menos um polinucleotídeo de inserção em um locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo genômico de desafio. Conforme aqui utilizado, um "locus-alvo genômico no cromossomo Y" compreende qualquer segmento ou região de DNA no cromossomo Y em que se deseja integrar um polinucleotídeo de inserção.[00210] Various methods and compositions are provided that allow the integration of at least one insertion polynucleotide into a genomic target locus on the Y chromosome or into a challenge genomic target locus. As used herein, a "Y chromosome genomic target locus" comprises any segment or region of DNA on the Y chromosome into which an insertion polynucleotide is desired.

[00211] O locus genômico no cromossomo Y ou um locus-alvo genômico de desafio sendo direcionado pode ser nativo à célula ou, alternativamente, pode compreender um segmento heterólogo ou exógeno de DNA que foi integrado no cromossomo da célula. Esses segmentos heterólogos ou exógenos de DNA podem incluir transgenes, cassetes de expressão, polinucleotídeo que codifica marcadores de seleção, ou regiões heterólogas ou exógenas de DNA genômico. O locus-alvo genômico no cromossomo Y ou o locus-alvo genômico de desafio pode compreender qualquer sistema de integração genômica alvo incluindo, por exemplo, o sítio de reconhecimento, o marcador de seleção, polinucleotídeos de inserção previamente integrados, polinucleotídeos que codificam agentes de nuclease, promotores, etc. Alternativamente, o locus-alvo genômico no cromossomo Y ou o locus-alvo genômico de desafio pode estar localizado dentro de um cromossomo artificial de levedura (YAC, yeast artificial chromosome), cromossomo artificial bacteriano (BAC, bacterial artificial chromosome), um cromossomo artificial humano, ou qualquer outra região genômica modificada por engenharia genética contida em uma célula hospedeira adequada. Assim, em modalidades específicas, o locus-alvo genômico no cromossomo Y ou o locus-alvo genômico de desafio pode compreender uma sequência genômica nativa, heteróloga ou exógena de ácidos nucleicos de um mamífero não humano, de uma célula não humana, um roedor, um ser humano, um rato, um camundongo, um hamster, um coelho, um suíno, um bovino, um veado, um carneiro, uma cabra, uma galinha, um gato, um cão, um furão, um primata (por exemplo, sagui, macaco Rhesus), um mamífero domesticado ou um mamífero agrícola ou qualquer outro organismo de interesse ou uma combinação destes.[00211] The genomic locus on the Y chromosome or a challenge genomic target locus being targeted may be native to the cell or, alternatively, may comprise a heterologous or exogenous segment of DNA that has been integrated into the cell's chromosome. These heterologous or exogenous segments of DNA may include transgenes, expression cassettes, polynucleotides encoding selection markers, or heterologous or exogenous regions of genomic DNA. The genomic target locus on the Y chromosome or the challenge genomic target locus may comprise any target genomic integration system including, for example, the recognition site, the selection marker, previously integrated insertion polynucleotides, polynucleotides encoding agents of nuclease, promoters, etc. Alternatively, the genomic target locus on the Y chromosome or the challenge genomic target locus may be located within a yeast artificial chromosome (YAC), a bacterial artificial chromosome (BAC), a human, or any other genetically engineered genomic region contained in a suitable host cell. Thus, in specific embodiments, the genomic target locus on the Y chromosome or the challenge genomic target locus may comprise a native, heterologous, or exogenous genomic nucleic acid sequence from a non-human mammal, a non-human cell, a rodent, a human, a rat, a mouse, a hamster, a rabbit, a pig, a cattle, a deer, a sheep, a goat, a chicken, a cat, a dog, a ferret, a primate (e.g. marmoset , Rhesus monkey), a domesticated mammal or an agricultural mammal or any other organism of interest or a combination thereof.

[00212] Exemplos não limitadores do locus-alvo genômico no cromossomo Y incluem o gene Sry, o gene Uty, o gene Eif2s3y, o gene Ddx3y, o gene, o gene Ube1y, o gene Tspy, o gene Usp9y, o gene Zfy1 e o gene Zfy2 e a região no cromossomo Y que abrange os genes Kdm5d, Eif2s3y, Tspy, Uty, Ddx3y e Usp9y. Esse locus no cromossomo Y pode ser de um mamífero não humano, um mamífero, um roedor, um ser humano, um rato, um camundongo, um hamster, um coelho, um suíno, um bovino, um veado, um carneiro, uma cabra, uma galinha, um gato, um cão, um furão, um primata (por exemplo, sagui, macaco Rhesus), um mamífero domesticado ou um mamífero agrícola ou qualquer outro organismo de interesse ou uma combinação destes. Essas células incluem células pluripotentes, incluindo, por exemplo, células-tronco pluripotentes induzidas (iPS), células-tronco embrionárias (ES) de camundongo, células-tronco embrionárias (ES) de rato, células-tronco embrionárias (ES) humanas, ou células progenitoras humanas restritas em termos de desenvolvimento.[00212] Non-limiting examples of the genomic target locus on the Y chromosome include the Sry gene, the Uty gene, the Eif2s3y gene, the Ddx3y gene, the Ube1y gene, the Tspy gene, the Usp9y gene, the Zfy1 gene and the Zfy2 gene and the region on the Y chromosome that encompasses the Kdm5d, Eif2s3y, Tspy, Uty, Ddx3y and Usp9y genes. This locus on the Y chromosome may be from a non-human mammal, a mammal, a rodent, a human, a rat, a mouse, a hamster, a rabbit, a swine, a cattle, a deer, a sheep, a goat, a chicken, a cat, a dog, a ferret, a primate (e.g. marmoset, rhesus monkey), a domesticated mammal or an agricultural mammal or any other organism of interest or a combination thereof. Such cells include pluripotent cells, including, for example, induced pluripotent stem (iPS) cells, mouse embryonic stem (ES) cells, rat embryonic stem (ES) cells, human embryonic stem (ES) cells, or developmentally restricted human progenitor cells.

[00213] Conforme descrito em outra parte do presente documento, são fornecidos diversos métodos e composições que compreendem células XY pluripotentes e/ou totipotentes (por exemplo, células ES ou células iPS XY) tendo uma menor atividade ou nível de proteína Sry. Os vários métodos descritos na presente invenção para modificar o locus genômico no cromossomo Y também podem ser utilizados para introduzir modificações genéticas alvo em polinucleotídeos de interesse que não estão localizados no cromossomo Y.[00213] As described elsewhere in this document, various methods and compositions are provided that comprise pluripotent and/or totipotent XY cells (e.g., ES cells or XY iPS cells) having a lower activity or level of Sry protein. The various methods described in the present invention for modifying the genomic locus on the Y chromosome can also be used to introduce targeted genetic modifications to polynucleotides of interest that are not located on the Y chromosome.

E. Vetores de Direcionamento e Polinucleotídeos de InserçãoE. Targeting Vectors and Insertion Polynucleotides

[00214] Conforme descrito acima, os métodos e composições aqui fornecidos empregam vetores de direcionamento sozinhos ou em combinação com um agente de nuclease. O termo "recombinação homóloga" é convencionalmente utilizado para se referir à troca de fragmentos de DNA entre duas moléculas de DNA em sítios de cruzamento dentro das regiões de homologia.[00214] As described above, the methods and compositions provided herein employ targeting vectors alone or in combination with a nuclease agent. The term "homologous recombination" is conventionally used to refer to the exchange of DNA fragments between two DNA molecules at crossover sites within regions of homology.

i. Polinucleotídeo de Inserçãoi. Insertion Polynucleotide

[00215] Conforme aqui utilizado, o termo "polinucleotídeo de inserção" compreende um segmento de DNA que se deseja integrar ao locus- alvo genômico. Em modalidades específicas, o locus-alvo genômico está no cromossomo Y. Em outras modalidades, o locus-alvo genômico é um locus genômico de desafio. Em uma modalidade, o polinucleotídeo de inserção compreende um ou mais polinucleotídeos de interesse. Em outras modalidades, o polinucleotídeo de inserção pode compreender um ou mais cassetes de expressão. Um determinado cassete de expressão pode compreender um polinucleotídeo de interesse, um polinucleotídeo que codifica um marcador de seleção e/ou um gene-repórter com os vários componentes reguladores que influenciam a expressão. Exemplos não limitadores de polinucleotídeos de interesse, marcadores de seleção e genes- repórteres que podem ser incluídos no polinucleotídeo de inserção são discutidos em detalhe em outra parte do presente documento.[00215] As used herein, the term "insertion polynucleotide" comprises a segment of DNA that is desired to integrate into the genomic target locus. In specific embodiments, the genomic target locus is on the Y chromosome. In other embodiments, the genomic target locus is a challenge genomic locus. In one embodiment, the insertion polynucleotide comprises one or more polynucleotides of interest. In other embodiments, the insertion polynucleotide may comprise one or more expression cassettes. A given expression cassette may comprise a polynucleotide of interest, a polynucleotide encoding a selection marker and/or a reporter gene with the various regulatory components that influence expression. Non-limiting examples of polynucleotides of interest, selection markers and reporter genes that may be included in the insertion polynucleotide are discussed in detail elsewhere in this document.

[00216] Em modalidades específicas, o polinucleotídeo de inserção pode compreender um ácido nucleico genômico. Em uma modalidade, o ácido nucleico genômico é derivado de um animal, um camundongo, um ser humano, um não humano, um roedor, um não humano, um rato, um hamster, um coelho, um suíno, um bovino, um veado, um carneiro, uma cabra, uma galinha, um gato, um cão, um furão, um primata (e.g., sagui, macaco Rhesus), um mamífero domesticado ou um mamífero agrícola, uma ave, ou qualquer outro organismo de interesse ou uma combinação destes.[00216] In specific embodiments, the insertion polynucleotide may comprise a genomic nucleic acid. In one embodiment, the genomic nucleic acid is derived from an animal, a mouse, a human, a non-human, a rodent, a non-human, a rat, a hamster, a rabbit, a swine, a bovine, a deer, a sheep, a goat, a chicken, a cat, a dog, a ferret, a primate (e.g., marmoset, rhesus monkey), a domesticated mammal or an agricultural mammal, a bird, or any other organism of interest or a combination thereof .

[00217] Em outras modalidades, o polinucleotídeo de inserção compreende um alelo condicional. Em uma modalidade, o alelo condicional é um alelo multifuncional, conforme descrito no documento US 2011/0104799, que é incorporado a título de referência, em sua totalidade. Em modalidades específicas, o alelo condicional compreende: (a) uma sequência de atuação em orientação de sentido em relação à transcrição de um gene-alvo e um cassete de seleção de droga em orientação de sentido ou antissentido; (b) na orientação antissentido, uma sequência de nucleotídeos de interesse (NSI) e um módulo condicional por inversão (COIN) que utiliza um íntron de divisão de éxon e um módulo do tipo genetrap invertível; vide, por exemplo, US 2011/0104799, que é incorporado a título de referência, em sua totalidade); e (c) unidades recombinantes que recombinam mediante a exposição a uma primeira recombinase para formar um alelo condicional (i) que não tem a sequência de atuação e o DSC, e (ii) contém a NSI em orientação de sentido e o COIN em orientação antissentido.[00217] In other embodiments, the insertion polynucleotide comprises a conditional allele. In one embodiment, the conditional allele is a multifunctional allele, as described in US 2011/0104799, which is incorporated by reference in its entirety. In specific embodiments, the conditional allele comprises: (a) a sequence acting in sense orientation with respect to transcription of a target gene and a drug selection cassette in sense or antisense orientation; (b) in antisense orientation, a nucleotide sequence of interest (NSI) and a conditional inversion (COIN) module that utilizes an exon-splitting intron and an invertible genetrap-like module; see, for example, US 2011/0104799, which is incorporated by reference in its entirety); and (c) recombinant units that recombine upon exposure to a first recombinase to form a conditional allele (i) that lacks the acting sequence and the DSC, and (ii) contains the NSI in sense orientation and the COIN in the antisense.

[00218] O polinucleotídeo de inserção pode ser de cerca de 5 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 30 kb, de cerca de 30 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 50 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 70 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 90 kb, de cerca de 90 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 110 kb, de cerca de 120 kb a cerca de 130 kb, de cerca de 130 kb a cerca de 140 kb, de cerca de 140 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 160 kb, de cerca de 160 kb a cerca de 170 kb, de cerca de 170 kb a cerca de 180 kb, de cerca de 180 kb a cerca de 190 kb, de cerca de 190 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 250 kb, de cerca de 250 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 350 kb, ou de cerca de 350 kb a cerca de 400 kb.[00218] The insertion polynucleotide can be from about 5 kb to about 200 kb, from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 30 kb, from about 30 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 50 kb, from about 60 kb to about 70 kb, from about 80 kb to about 90 kb, from about 90 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 110 kb, from about 120 kb to about 130 kb, from about 130 kb to about 140 kb, from about 140 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 160 kb, from about 160 kb to about 170 kb, from about 170 kb to about 180 kb, from about 180 kb to about 190 kb, from about 190 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 250 kb, from about 250 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 350 kb, or from about 350 kb to about 400 kb.

[00219] Em modalidades específicas, o polinucleotídeo de inserção compreende um ácido nucleico flanqueado com sequências-alvo de recombinação sítio-específica. É reconhecido que, embora todo o polinucleotídeo de inserção possa ser flanqueado por essa sequência-alvo de recombinação específica do sítio, qualquer região ou polinucleotídeo de interesse individual dentro do polinucleotídeo de inserção também pode ser flanqueada por esses sítios. O termo "sítio de recombinação", conforme aqui utilizado, inclui uma sequência de nucleotídeos que é reconhecida por uma recombinase específica do sítio e que pode servir como um substrato para um evento de recombinação. O termo "recombinase específica do sítio", conforme aqui utilizado, inclui um grupo de enzimas que pode facilitar a recombinação entre sítios de recombinação quando os dois sítios de recombinação estão fisicamente separados dentro de uma única molécula de ácido nucleico ou em moléculas de ácido nucleico separadas. Exemplos de recombinases específica do sítio incluem, mas não são limitados a, recombinases Cre, Flp e Dre. A recombinase específica do sítio pode ser introduzida na célula por quaisquer meios, inclusive pela introdução do polipeptídeo da recombinase na célula ou pela introdução de um polinucleotídeo que codifica a recombinase específica do sítio na célula hospedeira. O polinucleotídeo que codifica a recombinase específica do sítio pode estar localizado dentro do polinucleotídeo de inserção ou dentro de um polinucleotídeo separado. A recombinase específica do sítio pode ser funcionalmente ligada a um promotor ativo na célula incluindo, por exemplo, um promotor induzível, um promotor que é endógeno à célula, um promotor que é heterólogo à célula, um promotor específico de célula, uma forma de promotor específico de tecido ou um promotor específico de estágio de desenvolvimento. As sequências-alvo de recombinação sítio-específica que podem flanquear o polinucleotídeo de inserção ou qualquer polinucleotídeo de interesse no polinucleotídeo de inserção podem incluir, mas não estão limitadas a, loxP, lox511, lox2272, lox66, lox71, loxM2, lox5171, FRT, FRT11, FRT71, attp, att, FRT, rox, e uma combinação destas.[00219] In specific embodiments, the insertion polynucleotide comprises a nucleic acid flanked with site-specific recombination target sequences. It is recognized that although the entire insertion polynucleotide may be flanked by this site-specific recombination target sequence, any individual region or polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide may also be flanked by these sites. The term "recombination site" as used herein includes a nucleotide sequence that is recognized by a site-specific recombinase and that can serve as a substrate for a recombination event. The term "site-specific recombinase" as used herein includes a group of enzymes that can facilitate recombination between recombination sites when the two recombination sites are physically separated within a single nucleic acid molecule or across nucleic acid molecules. separated. Examples of site-specific recombinases include, but are not limited to, Cre, Flp, and Dre recombinases. The site-specific recombinase can be introduced into the cell by any means, including by introducing the recombinase polypeptide into the cell or by introducing a polynucleotide encoding the site-specific recombinase into the host cell. The polynucleotide encoding the site-specific recombinase may be located within the insertion polynucleotide or within a separate polynucleotide. The site-specific recombinase can be functionally linked to a promoter active in the cell including, for example, an inducible promoter, a promoter that is endogenous to the cell, a promoter that is heterologous to the cell, a cell-specific promoter, a form of tissue-specific or a developmental stage-specific promoter. Site-specific recombination target sequences that may flank the insertion polynucleotide or any polynucleotide of interest in the insertion polynucleotide may include, but are not limited to, loxP, lox511, lox2272, lox66, lox71, loxM2, lox5171, FRT, FRT11, FRT71, attp, att, FRT, rox, and a combination of these.

[00220] Em outras modalidades, os sítios de recombinação sítio- específica flanqueiam um polinucleotídeo que codifica um marcador de seleção e/ou um gene-repórter contido dentro do polinucleotídeo de inserção. Nesses casos, após a integração do polinucleotídeo de inserção no locus-alvo genômico, as sequências entre os sítios de recombinação sítio-específica podem ser removidas.[00220] In other embodiments, the site-specific recombination sites flank a polynucleotide encoding a selection marker and/or a reporter gene contained within the insertion polynucleotide. In these cases, after integration of the insertion polynucleotide into the genomic target locus, the sequences between the site-specific recombination sites can be removed.

[00221] Em uma modalidade, o polinucleotídeo de inserção compreende um polinucleotídeo que codifica um marcador de seleção. Esses marcadores de seleção incluem, mas não são limitados a, neomicina fosfotransferase (neor), higromicina B fosfotransferase (hygr), puromicina-N- acetiltransferase (puror), blasticidina S deaminase (bsrr), xantina/guanina fosforibosil transferase (gpt), ou timidina quinase do vírus do herpes simples (HSV-k), ou uma combinação das mesmas. Em uma modalidade, o polinucleotídeo que codifica o marcador de seleção está funcionalmente ligado a um promotor ativo na célula. Ao fixar serialmente os polinucleotídeos de interesse em um locus-alvo genômico, o marcador de seleção pode compreender um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, conforme descrito acima. Em uma modalidade, o polinucleotídeo que codifica o marcador de seleção é flanqueado com sequências-alvo de recombinação sítio-específica.[00221] In one embodiment, the insertion polynucleotide comprises a polynucleotide that encodes a selection marker. These selection markers include, but are not limited to, neomycin phosphotransferase (neor), hygromycin B phosphotransferase (hygr), puromycin-N-acetyltransferase (puror), blasticidin S deaminase (bsrr), xanthine/guanine phosphoribosyl transferase (gpt), or herpes simplex virus thymidine kinase (HSV-k), or a combination thereof. In one embodiment, the polynucleotide encoding the selection marker is functionally linked to an active promoter in the cell. By serially attaching the polynucleotides of interest to a genomic target locus, the selection marker can comprise a recognition site for a nuclease agent, as described above. In one embodiment, the polynucleotide encoding the selection marker is flanked with site-specific recombination target sequences.

[00222] O polinucleotídeo de inserção pode ainda compreender um gene-repórter funcionalmente ligado a um promotor, sendo que o gene- repórter codifica uma proteína-repórter selecionada do grupo que consiste em LacZ, mPlum, mCherry, tdTomato, mStrawberry, J-Red, DsRed, mOrange, mKO, mCitrine, Venus, YPet, proteína fluorescente amarela intensificada (EYFP), Emerald, proteína fluorescente verde intensificada (EGFP), CyPet, proteína fluorescente ciano (CFP), Cerulean, T-Sapphire, luciferase, fosfatase alcalina e uma combinação das mesmas. Esses genes-repórter podem estar funcionalmente ligados a um promotor ativo na célula. Esses promotores podem ser um promotor induzível, um promotor que é endógeno ao gene- repórter ou à célula, um promotor que é heterólogo ao gene-repórter ou à célula, um promotor específico de célula, um promotor específico de tecido ou um promotor específico do estágio de desenvolvimento.[00222] The insertion polynucleotide may further comprise a reporter gene functionally linked to a promoter, the reporter gene encoding a reporter protein selected from the group consisting of LacZ, mPlum, mCherry, tdTomato, mStrawberry, J-Red , DsRed, mOrange, mKO, mCitrine, Venus, YPet, enhanced yellow fluorescent protein (EYFP), Emerald, enhanced green fluorescent protein (EGFP), CyPet, cyan fluorescent protein (CFP), Cerulean, T-Sapphire, luciferase, alkaline phosphatase and a combination thereof. These reporter genes can be functionally linked to an active promoter in the cell. Such promoters may be an inducible promoter, a promoter that is endogenous to the reporter gene or the cell, a promoter that is heterologous to the reporter gene or the cell, a cell-specific promoter, a tissue-specific promoter, or a tissue-specific promoter. stage of development.

ii. Vetores de Direcionamentoii. Targeting Vectors

[00223] Vetores de direcionamento são empregados para introduzir o polinucleotídeo de inserção no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio ou em outro cromossomo de interesse. O vetor de direcionamento compreende o polinucleotídeo de inserção e compreende ainda um braço de homologia a montante e a jusante que flanqueia o polinucleotídeo de inserção. Os braços de homologia que flanqueiam o polinucleotídeo de inserção correspondem a regiões genômicas dentro do locus-alvo genômico. Para facilitar a referência, as regiões genômicas correspondentes dentro do locus-alvo genômico são aqui denominadas "sítios- alvo". Assim, em um exemplo, um vetor de direcionamento pode compreender um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia que correspondem a um primeiro e a um segundo sítios-alvo localizados em proximidade suficiente com o primeiro sítio de reconhecimento; Dessa forma, o vetor de direcionamento auxilia assim a integração do polinucleotídeo de inserção no locus-alvo genômico por um evento de recombinação homóloga que ocorre entre os braços de homologia e os sítios-alvo correspondentes no genoma da célula.[00223] Targeting vectors are employed to introduce the insertion polynucleotide into the genomic target locus on the Y chromosome or into a challenge target locus or other chromosome of interest. The targeting vector comprises the insertion polynucleotide and further comprises an upstream and downstream homology arm flanking the insertion polynucleotide. The homology arms flanking the insertion polynucleotide correspond to genomic regions within the genomic target locus. For ease of reference, the corresponding genomic regions within the genomic target locus are herein referred to as "target sites". Thus, in one example, a targeting vector may comprise a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms that correspond to a first and a second target sites located in sufficient proximity to the first recognition site; In this way, the targeting vector thus assists the integration of the insertion polynucleotide into the genomic target locus by a homologous recombination event that occurs between the homology arms and the corresponding target sites in the cell's genome.

[00224] Um braço de homologia do vetor de direcionamento pode ter qualquer comprimento que seja suficiente para promover um evento de recombinação homóloga com um sítio-alvo correspondente, incluindo, por exemplo, de cerca de 400 bp a cerca de 500 bp, de cerca de 500 bp a cerca de 600 bp, de cerca de 600 bp a cerca de 700 bp, de cerca de 700 bp a cerca de 800 bp, de cerca de 800 bp a cerca de 900 bp, ou de cerca de 900 bp a cerca de 1000 bp; ou ao menos 5 a 10, 5 a 15, 5 a 20, 5 a 25, 5 a 30, 5 a 35, 5 a 40, 5 a 45, 5 a 50, 5 a 55, 5 a 60, 5 a 65, 5 a 70, 5 a 75, 5 a 80, 5 a 85, 5 a 90, 5 a 95, 5 a 100, 100 a 200, ou 200 a 300 quilobases de comprimento ou mais. Em modalidades específicas, a soma total dos braços de direcionamento é de ao menos 0,5 kb, 1 kb, 1,5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb ou ao menos 10 kb. Em outras modalidades, a soma total dos braços de homologia está entre cerca de 0,5 kb a cerca de 1 kb, de cerca de 1 kb a cerca de 1,5 kb, de cerca de 1,5 kb a cerca de 2 kb, de cerca de 2 kb a cerca de 3 kb, de cerca de 3 kb a cerca de 4 kb, de cerca de 4 kb a cerca de 5 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 6 kb, de cerca de 6 kb a cerca de 7 kb, de cerca de 7 kb a cerca de 8 kb, de cerca de 8 kb a cerca de 9 kb, ou de cerca de 10 kb a cerca de 150 kb. Conforme descrito mais detalhadamente abaixo, vetores de direcionamento grandes podem empregar braços de direcionamento com maior comprimento.[00224] A homology arm of the targeting vector can be any length that is sufficient to promote a homologous recombination event with a corresponding target site, including, for example, from about 400 bp to about 500 bp, from about from 500 bp to about 600 bp, from about 600 bp to about 700 bp, from about 700 bp to about 800 bp, from about 800 bp to about 900 bp, or from about 900 bp to about 1000 bp; or at least 5 to 10, 5 to 15, 5 to 20, 5 to 25, 5 to 30, 5 to 35, 5 to 40, 5 to 45, 5 to 50, 5 to 55, 5 to 60, 5 to 65 , 5 to 70, 5 to 75, 5 to 80, 5 to 85, 5 to 90, 5 to 95, 5 to 100, 100 to 200, or 200 to 300 kilobases in length or more. In specific embodiments, the sum total of the targeting arms is at least 0.5 kb, 1 kb, 1.5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb or at least 10 kb. In other embodiments, the sum total of the homology arms is between about 0.5 kb to about 1 kb, from about 1 kb to about 1.5 kb, from about 1.5 kb to about 2 kb , from about 2 kb to about 3 kb, from about 3 kb to about 4 kb, from about 4 kb to about 5 kb, from about 5 kb to about 6 kb, from about 6 kb to about 7 kb, from about 7 kb to about 8 kb, from about 8 kb to about 9 kb, or from about 10 kb to about 150 kb. As described in more detail below, large targeting vectors may employ longer targeting arms.

[00225] Os sítios-alvo dentro do locus-alvo genômico que correspondem aos braços de homologia a montante e a jusante do vetor de direcionamento estão localizados em "proximidade suficiente ao sítio de reconhecimento" localizado no polinucleotídeo que codifica o marcador de seleção. Conforme aqui utilizado, os braços de homologia a montante e a jusante de um vetor de direcionamento estão "localizados em proximidade suficiente" a um sítio de reconhecimento quando a distância é tal que promova a ocorrência de um evento de recombinação homóloga entre os sítios-alvo e os braços de homologia após uma incisão ou uma quebra na fita dupla no sítio de reconhecimento. Assim, em modalidades específicas, os sítios-alvo correspondentes ao braço de homologia a montante e/ou a jusante do vetor de direcionamento estão dentro de ao menos 10 nucleotídeos a cerca de 14 kb de um determinado sítio de reconhecimento. Em modalidades específicas, o sítio de reconhecimento é imediatamente adjacente a ao menos um ou ambos os sítios-alvo.[00225] Target sites within the genomic target locus that correspond to the upstream and downstream homology arms of the targeting vector are located in "sufficient proximity to the recognition site" located on the polynucleotide encoding the selection marker. As used herein, the upstream and downstream homology arms of a targeting vector are "located in sufficient proximity" to a recognition site when the distance is such as to promote the occurrence of a homologous recombination event between the target sites. and the homology arms after an incision or double-strand break at the recognition site. Thus, in specific embodiments, target sites corresponding to the upstream and/or downstream homology arm of the targeting vector are within at least 10 nucleotides about 14 kb of a given recognition site. In specific embodiments, the recognition site is immediately adjacent to at least one or both target sites.

[00226] A relação espacial dos sítios-alvo que correspondem aos braços de homologia do vetor de direcionamento em relação ao sítio de reconhecimento dentro do polinucleotídeo que codifica o marcador de seleção pode variar. Por exemplo, ambos os sítios-alvo podem estar localizados em 5’ no sítio de reconhecimento, ambos os sítios-alvo podem estar localizados em 3’ no sítio de reconhecimento, ou os sítios-alvo podem flanquear o sítio de reconhecimento.[00226] The spatial relationship of the target sites corresponding to the homology arms of the targeting vector in relation to the recognition site within the polynucleotide encoding the selection marker may vary. For example, both target sites may be located 5' to the recognition site, both target sites may be located 3' to the recognition site, or the target sites may flank the recognition site.

[00227] Em modalidades específicas, o locus-alvo genômico compreende (i) uma sequência-alvo em 5’ que é homóloga a um braço de homologia em 5’; e (iii) uma sequência-alvo em 3' que é homóloga a um braço de homologia em 3'. Em modalidades específicas, a sequência-alvo em 5’ e a sequência-alvo em 3’ é separada por ao menos 5 kb, porém menos que 3 Mb, ao menos 5 kb, porém menos que 10 kb, ao menos 10 kb, porém menos que 20 kb, ao menos 20 kb, porém menos que 40 kb, ao menos 40 kb, porém menos que 60 kb, ao menos 60 kb, porém menos que 80 kb, ao menos cerca de 80 kb, porém menos que 100 kb, ao menos 100 kb, porém menos que 150 kb ou ao menos 150 kb, porém menos que 200 kb, ao menos cerca de 200 kb, porém menos que cerca de 300 kb, ao menos cerca de 300 kb, porém menos que cerca de 400 kb, ao menos cerca de 400 kb, porém menos que cerca de 500 kb, ao menos cerca de 500 kb, porém menos que cerca de 1 Mb, ao menos cerca de 1 Mb, porém menos que cerca de 1,5 Mb, ao menos cerca de 1,5 Mb, porém menos que cerca de 2 Mb, ao menos cerca de 2 Mb, porém menos que cerca de 2,5 Mb, ou ao menos cerca de 2,5 Mb, porém menos que cerca de 3 Mb.[00227] In specific embodiments, the genomic target locus comprises (i) a 5' target sequence that is homologous to a 5' homology arm; and (iii) a 3' target sequence that is homologous to a 3' homology arm. In specific embodiments, the 5' target sequence and the 3' target sequence are separated by at least 5 kb but less than 3 Mb, at least 5 kb but less than 10 kb, at least 10 kb but less than 20 kb, at least 20 kb but less than 40 kb, at least 40 kb but less than 60 kb, at least 60 kb but less than 80 kb, at least about 80 kb but less than 100 kb , at least 100 kb but less than 150 kb or at least 150 kb but less than 200 kb at least about 200 kb but less than about 300 kb at least about 300 kb but less than about 400 kb, at least about 400 kb but less than about 500 kb, at least about 500 kb but less than about 1 Mb, at least about 1 Mb but less than about 1.5 Mb, at least about 1.5 Mb but less than about 2 Mb, at least about 2 Mb but less than about 2.5 Mb, or at least about 2.5 Mb but less than about 3 MB.

[00228] Conforme aqui utilizado, um braço de homologia e um sítio- alvo "correspondem" ou são "correspondentes" entre si quando as duas regiões compartilham um nível suficiente de identidade de sequência entre si para atuar como substratos para uma reação de recombinação homóloga. O termo "homologia" significa sequências de DNA que são idênticas ou que compartilham identidade de sequência com uma sequência correspondente. A identidade de sequência entre um determinado sítio-alvo e o braço de homologia correspondente encontrado no vetor de direcionamento pode ter qualquer grau de identidade de sequência que permita que a recombinação homóloga ocorra. Por exemplo, a quantidade de identidade de sequência compartilhada pelo braço de homologia do vetor de direcionamento (ou um fragmento deste) e o sítio-alvo (ou um fragmento deste) pode ser ter ao menos 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou 100% de identidade de sequência, de modo que as sequências sofram recombinação homóloga. Além disso, uma região de homologia correspondente entre o braço de homologia e o sítio-alvo correspondente pode ter qualquer comprimento que seja suficiente para promover a recombinação homóloga no sítio de reconhecimento clivado. Por exemplo, um determinado braço de homologia e/ou sítio-alvo correspondente pode compreender regiões de homologia correspondentes que têm de cerca de 400 bp a cerca de 500 bp, de cerca de 500 bp a cerca de 600 bp, de cerca de 600 bp a cerca de 700 bp, de cerca de 700 bp a cerca de 800 bp, de cerca de 800 bp a cerca de 900 bp, ou de cerca de 900 bp a cerca de 1000 bp (conforme descrito para os vetores smallTVEC descritos em outra parte do presente documento); ou ao menos cerca de 5 a 10, 5 a 15, 5 a 20, 5 a 25, 5 a 30, 5 a 35, 5 a 40, 5 a 45, 5 a 50, 5 a 55, 5 a 60, 5 a 65, 5 a 70, 5 a 75, 5 a 80, 5 a 85, 5 a 90, 5 a 95, 5 a 100, 100 a 200, ou 200 a 300 quilobases de comprimento ou mais (conforme descrito nos vetores LTVEC descritos em outra parte do presente documento), de tal modo que o braço de homologia tenha homologia suficiente para sofrer a recombinação homóloga com os sítios-alvo correspondentes dentro do genoma da célula.[00228] As used herein, a homology arm and a target site "match" or are "corresponding" to each other when the two regions share a sufficient level of sequence identity with each other to act as substrates for a homologous recombination reaction . The term "homology" means DNA sequences that are identical or that share sequence identity with a corresponding sequence. The sequence identity between a given target site and the corresponding homology arm found in the targeting vector can have any degree of sequence identity that allows homologous recombination to occur. For example, the amount of sequence identity shared by the homology arm of the targeting vector (or a fragment thereof) and the target site (or a fragment thereof) may be at least 50%, 55%, 60%, 65 %, 70%, 75%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100% sequence identity, such that the sequences undergo homologous recombination. Furthermore, a corresponding region of homology between the homology arm and the corresponding target site can be any length that is sufficient to promote homologous recombination at the cleaved recognition site. For example, a particular homology arm and/or corresponding target site may comprise corresponding homology regions that are from about 400 bp to about 500 bp, from about 500 bp to about 600 bp, from about 600 bp to about 700 bp, from about 700 bp to about 800 bp, from about 800 bp to about 900 bp, or from about 900 bp to about 1000 bp (as described for the smallTVEC vectors described elsewhere of this document); or at least about 5 to 10, 5 to 15, 5 to 20, 5 to 25, 5 to 30, 5 to 35, 5 to 40, 5 to 45, 5 to 50, 5 to 55, 5 to 60, 5 to 65, 5 to 70, 5 to 75, 5 to 80, 5 to 85, 5 to 90, 5 to 95, 5 to 100, 100 to 200, or 200 to 300 kilobases in length or more (as described in the LTVEC vectors described elsewhere in this document), such that the homology arm has sufficient homology to undergo homologous recombination with the corresponding target sites within the cell's genome.

[00229] Para facilitar a referência, os braços de homologia são aqui denominados como um braço de homologia a montante e a jusante. Essa terminologia se refere à posição relativa dos braços de homologia ao polinucleotídeo de inserção dentro do vetor de direcionamento.[00229] For ease of reference, the homology arms are referred to herein as an upstream and downstream homology arm. This terminology refers to the relative position of the homology arms to the insertion polynucleotide within the targeting vector.

[00230] Os braços de homologia do vetor de direcionamento são, portanto, projetados para corresponder a um sítio-alvo com o locus-alvo genômico no cromossomo Y ou dentro de um locus-alvo de desafio. Assim, os braços de homologia podem corresponder a um locus genômico que é nativo à célula ou, alternativamente, podem corresponder a uma região de um segmento heterólogo ou exógeno de DNA que foi integrado no cromossomo Y, incluindo, mas não limitados a, transgenes, cassetes de expressão, ou regiões heterólogas ou exógenas de DNA genômico. Alternativamente, os braços de homologia do vetor de direcionamento podem corresponder a uma região de um cromossomo artificial de levedura (YAC), um cromossomo artificial bacteriano (BAC), um cromossomo artificial humano, ou qualquer outra região genômica modificada por engenharia genética contida em uma célula hospedeira adequada. Adicionalmente, os braços de homologia do vetor de direcionamento podem corresponder ou podem ser derivados de uma região de uma biblioteca BAC, uma biblioteca de cosmídeo ou uma biblioteca de fago P1. Assim, em modalidades específicas, os braços de homologia do vetor de direcionamento correspondem a um locus genômico no cromossomo Y ou a um locus-alvo de desafio que é nativo, heterólogo ou exógeno a um mamífero não humano, um roedor, um ser humano, um rato, um camundongo, um hamster um coelho, um suíno, um bovino, um veado, um carneiro, uma cabra, uma galinha, um gato, um cão, um furão, um primata (e.g., sagui, macaco Rhesus), um mamífero domesticado ou um mamífero agrícola, uma ave, ou qualquer outro organismo de interesse. Em outras realizações, os braços de homologia correspondem a um locus genômico da célula que não pode ser direcionado utilizando um método convencional ou que pode ser direcionado somente de forma incorreta ou somente com eficiência significativamente baixa, na ausência de uma incisão ou uma quebra na fita dupla induzida por um agente de nuclease. Em uma modalidade, os braços de homologia são derivados de um DNA sintético.[00230] The homology arms of the targeting vector are therefore designed to correspond to a target site with the genomic target locus on the Y chromosome or within a challenge target locus. Thus, homology arms may correspond to a genomic locus that is native to the cell or, alternatively, they may correspond to a region of a heterologous or exogenous segment of DNA that has been integrated into the Y chromosome, including, but not limited to, transgenes, expression cassettes, or heterologous or exogenous regions of genomic DNA. Alternatively, the homology arms of the targeting vector may correspond to a region of a yeast artificial chromosome (YAC), a bacterial artificial chromosome (BAC), a human artificial chromosome, or any other genetically engineered genomic region contained within a suitable host cell. Additionally, the homology arms of the targeting vector may correspond to or may be derived from a region of a BAC library, a cosmid library, or a P1 phage library. Thus, in specific embodiments, the homology arms of the targeting vector correspond to a genomic locus on the Y chromosome or a challenge target locus that is native, heterologous or exogenous to a non-human mammal, a rodent, a human, a rat, a mouse, a hamster, a rabbit, a pig, a cattle, a deer, a sheep, a goat, a chicken, a cat, a dog, a ferret, a primate (e.g., marmoset, Rhesus monkey), a domesticated mammal or an agricultural mammal, a bird, or any other organism of interest. In other embodiments, the homology arms correspond to a genomic locus of the cell that cannot be targeted using a conventional method or that can be targeted only incorrectly or only with significantly low efficiency, in the absence of an incision or a break in the strand. double induced by a nuclease agent. In one embodiment, the homology arms are derived from a synthetic DNA.

[00231] Ainda em outras modalidades, os braços de homologia a montante e a jusante correspondem ao mesmo genoma que o genoma-alvo. Em uma modalidade, os braços de homologia são originários de um genoma relacionado, ou seja, o genoma-alvo é um genoma de camundongo de uma primeira linhagem, e os braços de direcionamento são de um genoma de camundongo de uma segunda linhagem, em que a primeira linhagem e a segunda linhagem são diferentes. Em outras modalidades, os braços de homologia são originários do genoma do mesmo animal ou são originários do genoma da mesma linhagem, por exemplo, o genoma-alvo é um genoma de camundongo de uma primeira linhagem, e os braços de direcionamento são de um genoma de camundongo do mesmo camundongo ou da mesma linhagem.[00231] In still other embodiments, the upstream and downstream homology arms correspond to the same genome as the target genome. In one embodiment, the homology arms originate from a related genome, i.e., the target genome is a mouse genome from a first lineage, and the targeting arms are from a mouse genome from a second lineage, wherein the first lineage and the second lineage are different. In other embodiments, the homology arms originate from the genome of the same animal or originate from the genome of the same strain, e.g., the target genome is a mouse genome from a first strain, and the targeting arms are from a genome of mice from the same mouse or strain.

[00232] O vetor de direcionamento (por exemplo, um vetor de direcionamento grande) também pode compreender um cassete de seleção ou um gene-repórter conforme discutido em outra parte do presente documento. O cassete de seleção pode compreender uma sequência de ácidos nucleicos que codifica um marcador de seleção, sendo que a sequência de ácidos nucleicos está funcionalmente ligada a um promotor. Esses promotores podem ser um promotor induzível, um promotor que é endógeno ao gene- repórter ou à célula, um promotor que é heterólogo ao gene-repórter ou à célula, um promotor específico de célula, uma forma de promotor específico de tecido ou um promotor específico de estágio de desenvolvimento. Em uma modalidade, o marcador de seleção é selecionado de neomicina fosfotransferase (neor), higromicina B fosfotransferase (hygr), puromicina-N- acetiltransferase (puror), blasticidina S deaminase (bsrr), xantina/guanina fosforibosil transferase (gpt), e timidina quinase do vírus do herpes simples (HSV-k), e uma combinação destas. O marcador de seleção do vetor de direcionamento pode ser flanqueado pelos braços de homologia a montante e a jusante ou encontrado tanto em 5’ quanto em 3’ em relação aos braços de homologia.[00232] The targeting vector (e.g., a large targeting vector) may also comprise a selection cassette or a reporter gene as discussed elsewhere in this document. The selection cassette may comprise a nucleic acid sequence that encodes a selection marker, the nucleic acid sequence being operably linked to a promoter. Such promoters may be an inducible promoter, a promoter that is endogenous to the reporter gene or the cell, a promoter that is heterologous to the reporter gene or the cell, a cell-specific promoter, a tissue-specific form of promoter, or a promoter. specific to the developmental stage. In one embodiment, the selection marker is selected from neomycin phosphotransferase (neor), hygromycin B phosphotransferase (hygr), puromycin-N-acetyltransferase (puror), blasticidin S deaminase (bsrr), xanthine/guanine phosphoribosyl transferase (gpt), and herpes simplex virus thymidine kinase (HSV-k), and a combination thereof. The targeting vector selection marker may be flanked by the upstream and downstream homology arms or found at either 5' or 3' to the homology arms.

[00233] Em uma modalidade, o vetor de direcionamento (por exemplo, um vetor de direcionamento grande) compreende um gene-repórter funcionalmente ligado a um promotor, sendo que o gene-repórter codifica uma proteína-repórter selecionada do grupo que consiste em LacZ, mPlum, mCherry, tdTomato, mStrawberry, J-Red, DsRed, mOrange, mKO, mCitrine, Venus, YPet, proteína fluorescente amarela intensificada (EYFP), Emerald, proteína fluorescente verde intensificada (EGFP), CyPet, proteína fluorescente ciano (CFP), Cerulean, T-Sapphire, luciferase, fosfatase alcalina e uma combinação das mesmas. Esses genes-repórter podem estar funcionalmente ligados a um promotor ativo na célula. Esses promotores podem ser um promotor induzível, um promotor que é endógeno ao gene- repórter ou à célula, um promotor que é heterólogo ao gene-repórter ou à célula, um promotor específico de célula, uma forma de promotor específico de tecido ou um promotor específico de estágio de desenvolvimento.[00233] In one embodiment, the targeting vector (e.g., a large targeting vector) comprises a reporter gene functionally linked to a promoter, the reporter gene encoding a reporter protein selected from the group consisting of LacZ , mPlum, mCherry, tdTomato, mStrawberry, J-Red, DsRed, mOrange, mKO, mCitrine, Venus, YPet, enhanced yellow fluorescent protein (EYFP), Emerald, enhanced green fluorescent protein (EGFP), CyPet, cyan fluorescent protein (CFP ), Cerulean, T-Sapphire, luciferase, alkaline phosphatase and a combination thereof. These reporter genes can be functionally linked to an active promoter in the cell. Such promoters may be an inducible promoter, a promoter that is endogenous to the reporter gene or the cell, a promoter that is heterologous to the reporter gene or the cell, a cell-specific promoter, a tissue-specific form of promoter, or a promoter. specific to the developmental stage.

[00234] Em uma modalidade não limitadora, o uso combinado do vetor de direcionamento (incluindo, por exemplo, um vetor de direcionamento grande) com o agente de nuclease resulta em um aumento na eficiência do direcionamento em comparação ao uso do vetor de direcionamento sozinho. Em uma modalidade, quando o vetor de direcionamento é utilizado com o agente de nuclease, a eficiência do direcionamento do vetor de direcionamento é aumentada ao menos em duas vezes, ao menos em três vezes, ao menos em 4 vezes ou ao menos em 10 vezes em comparação com quando o vetor de direcionamento é utilizado sozinho.[00234] In a non-limiting embodiment, the combined use of the targeting vector (including, for example, a large targeting vector) with the nuclease agent results in an increase in targeting efficiency compared to the use of the targeting vector alone . In one embodiment, when the targeting vector is used with the nuclease agent, the targeting efficiency of the targeting vector is increased by at least two-fold, at least three-fold, at least 4-fold, or at least 10-fold. compared to when the targeting vector is used alone.

iii. Vetores de Direcionamento Grandesiii. Large Targeting Vectors

[00235] O termo "vetor de direcionamento grande" ou "LTVEC", conforme aqui utilizado, inclui vetores de direcionamento grandes que compreendem braços de homologia que correspondem a e são derivados de sequências de ácidos nucleicos maiores que aquelas tipicamente utilizadas por outras abordagens destinadas a realizar o direcionamento homólogo em células e/ou compreendendo polinucleotídeos de inserção compreendendo sequências de ácidos nucleicos maiores que aquelas tipicamente utilizadas por outras abordagens destinadas a realizar o direcionamento de recombinação homóloga em células. Em modalidades específicas, os braços de homologia e/ou o polinucleotídeo de inserção do LTVEC compreendem uma sequência genômica de uma célula eucariótica. O tamanho do LTVEC é muito grande para permitir a triagem de eventos de direcionamento por ensaios convencionais, por exemplo, Southern blotting e PCR de longa extensão (por exemplo, 1 kb a 5 kb). Exemplos de LTVEC incluem, mas não são limitados a, vetores derivados de um cromossomo artificial bacteriano (BAC), um cromossomo artificial humano ou um cromossomo artificial de levedura (YAC). Exemplos não limitadores de LTVECs e métodos para produzi-los são descritos, por exemplo, na Patente US No. 6.586.251, 6.596.541, 7.105.348, e WO 2002/036789 (PCT/US01/45375), sendo cada uma delas aqui incorporada a título de referência.[00235] The term "large targeting vector" or "LTVEC", as used herein, includes large targeting vectors that comprise homology arms that correspond to and are derived from nucleic acid sequences larger than those typically used by other approaches aimed at carrying out homologous targeting in cells and/or comprising insertion polynucleotides comprising nucleic acid sequences larger than those typically used by other approaches aimed at carrying out homologous recombination targeting in cells. In specific embodiments, the homology arms and/or the LTVEC insertion polynucleotide comprise a genomic sequence from a eukaryotic cell. The size of LTVEC is too large to allow screening for targeting events by conventional assays, e.g., Southern blotting and long-range PCR (e.g., 1 kb to 5 kb). Examples of LTVEC include, but are not limited to, vectors derived from a bacterial artificial chromosome (BAC), a human artificial chromosome, or a yeast artificial chromosome (YAC). Non-limiting examples of LTVECs and methods for producing them are described, for example, in US Patent Nos. 6,586,251, 6,596,541, 7,105,348, and WO 2002/036789 (PCT/US01/45375), each of which is incorporated herein by reference.

[00236] O LTVEC pode ter qualquer comprimento, incluindo, mas não limitado a, ao menos cerca de 10 kb, cerca de 15 kb, cerca de 20 kb, cerca de 30 kb, cerca de 40 kb, cerca de 50 kb, cerca de 60 kb, cerca de 70 kb, cerca de 80 kb, cerca de 90 kb, cerca de 100 kb, cerca de 150 kb, cerca de 200 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 15 kb, cerca de 15 kb a cerca de 20 kb, cerca de 20 kb a cerca de 30 kb, de cerca de 30 kb a cerca de 50 kb, de cerca de 50 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 50 kb a cerca de 75 kb, de cerca de 75 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a 125 kb, de cerca de 125 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 175 kb, cerca de 175 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 225 kb, de cerca de 225 kb a cerca de 250 kb, de cerca de 250 kb a cerca de 275 kb ou de cerca de 275 kb a cerca de 300 kb.[00236] The LTVEC may be any length, including, but not limited to, at least about 10 kb, about 15 kb, about 20 kb, about 30 kb, about 40 kb, about 50 kb, about from 60 kb, about 70 kb, about 80 kb, about 90 kb, about 100 kb, about 150 kb, about 200 kb, from about 10 kb to about 15 kb, about 15 kb to about 20 kb, about 20 kb to about 30 kb, from about 30 kb to about 50 kb, from about 50 kb to about 300 kb, from about 50 kb to about 75 kb, from about from 75 kb to about 100 kb, from about 100 kb to 125 kb, from about 125 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 175 kb, about 175 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 225 kb, from about 225 kb to about 250 kb, from about 250 kb to about 275 kb, or from about 275 kb to about 300 kb.

[00237] Em uma modalidade, os LTVEC compreendem um polinucleotídeo de inserção variando de cerca de 5 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 30 kb, de cerca de 30 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 50 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 70 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 90 kb, de cerca de 90 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 110 kb, de cerca de 120 kb a cerca de 130 kb, de cerca de 130 kb a cerca de 140 kb, de cerca de 140 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 160 kb, de cerca de 160 kb a cerca de 170 kb, de cerca de 170 kb a cerca de 180 kb, de cerca de 180 kb a cerca de 190 kb, ou de cerca de 190 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 250 kb, de cerca de 250 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 350 kb, ou de cerca de 350 kb a cerca de 400 kb.[00237] In one embodiment, the LTVEC comprise an insertion polynucleotide ranging from about 5 kb to about 200 kb, from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about from 20 kb to about 30 kb, from about 30 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 50 kb, from about 60 kb to about 70 kb, from about 80 kb to about 90 kb, from about 90 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 110 kb, from about 120 kb to about 130 kb, from about 130 kb to about 140 kb, from about 140 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 160 kb, from about 160 kb to about 170 kb, from about 170 kb to about 180 kb, from about 180 kb to about 190 kb, or from about 190 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 250 kb, from about 250 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 350 kb, or from about from 350 kb to around 400 kb.

[00238] Em outros casos, o projeto do LTVEC pode ser tal de modo a permitir a substituição de uma determinada sequência que é de cerca de 5 kb a cerca de 200 kb ou de cerca de 5 kb a cerca de 3,0 Mb conforme descrito na presente invenção. Em uma modalidade, a substituição é de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 30 kb, de cerca de 30 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 50 kb, de cerca de 50 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 70 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 90 kb, de cerca de 90 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 110 kb, de cerca de 110 kb a cerca de 120 kb, de cerca de 120 kb a cerca de 130 kb, de cerca de 130 kb a cerca de 140 kb, de cerca de 140 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 160 kb, de cerca de 160 kb a cerca de 170 kb, de cerca de 170 kb a cerca de 180 kb, de cerca de 180 kb a cerca de 190 kb, de cerca de 190 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, ou de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 400 kb, de cerca de 400 kb a cerca de 500 kb, de cerca de 500 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 1 Mb a cerca de 1,5 Mb, de cerca de 1,5 Mb a cerca de 2 Mb, de cerca de 2 Mb a cerca de 2,5 Mb, ou de cerca de 2,5 Mb a cerca de 3 Mb.[00238] In other cases, the design of the LTVEC may be such as to allow substitution of a particular sequence that is from about 5 kb to about 200 kb or from about 5 kb to about 3.0 Mb as described in the present invention. In one embodiment, the substitution is from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 30 kb, from about 30 kb to about 40 kb , from about 40 kb to about 50 kb, from about 50 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 70 kb, from about 80 kb to about 90 kb, from about 90 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 110 kb, from about 110 kb to about 120 kb, from about 120 kb to about 130 kb, from about 130 kb to about 140 kb, from about 140 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 160 kb, from about 160 kb to about 170 kb, from about 170 kb to about 180 kb, from about 180 kb to about 190 kb, from about 190 kb to about 200 kb, from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, or from about 150 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 400 kb, from about 400 kb to about 500 kb, from about 500 kb to about 1 Mb, from about 1 Mb to about 1.5 Mb, from about 1.5 Mb to about 2 Mb, from about 2 Mb to about 2.5 Mb, or from about 2.5 Mb to about 3 MB.

[00239] Em uma modalidade, os braços de homologia do LTVEC são derivados de uma biblioteca BAC, uma biblioteca de cosmídeo ou um biblioteca de fago P1. Em outras modalidades, os braços de homologia são derivados do locus-alvo genômico da célula e, em alguns casos, o locus-alvo genômico que o LTVEC é destinado a direcionar não é direcionável utilizando um método convencional. Ainda em outras modalidades, os braços de homologia são derivados de um DNA sintético.[00239] In one embodiment, the LTVEC homology arms are derived from a BAC library, a cosmid library, or a P1 phage library. In other embodiments, the homology arms are derived from the cell's genomic target locus, and in some cases, the genomic target locus that the LTVEC is intended to target is not targetable using a conventional method. In still other embodiments, the homology arms are derived from synthetic DNA.

[00240] Em uma modalidade, a soma total do braço de homologia a montante e do braço de homologia a jusante no LTVEC é de ao menos 10 kb. Em outras modalidades, o braço de homologia a montante varia de cerca de 5 kb a cerca de 100 kb. Em uma modalidade, o braço de homologia a jusante varia de cerca de 5 kb a cerca de 100 kb. Em outras modalidades, a soma total dos braços de homologia a montante e a jusante é de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 30 kb, de cerca de 30 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 50 kb, de cerca de 50 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 70 kb, de cerca de 70 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 90 kb, de cerca de 90 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 110 kb, de cerca de 110 kb a cerca de 120 kb, de cerca de 120 kb a cerca de 130 kb, de cerca de 130 kb a cerca de 140 kb, de cerca de 140 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 160 kb, de cerca de 160 kb a cerca de 170 kb, de cerca de 170 kb a cerca de 180 kb, de cerca de 180 kb a cerca de 190 kb, ou de cerca de 190 kb a cerca de 200 kb. Em uma modalidade, o tamanho da deleção é igual ou similar ao tamanho de uma soma total dos braços de homologia 5' e 3' do LTVEC.[00240] In one embodiment, the total sum of the upstream homology arm and the downstream homology arm in the LTVEC is at least 10 kb. In other embodiments, the upstream homology arm ranges from about 5 kb to about 100 kb. In one embodiment, the downstream homology arm ranges from about 5 kb to about 100 kb. In other embodiments, the sum total of the upstream and downstream homology arms is from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 30 kb, from about 30 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 50 kb, from about 50 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 70 kb, from about 70 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 90 kb, from about 90 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 110 kb, from about 110 kb to about 120 kb, from about 120 kb to about 130 kb, from about 130 kb to about 140 kb, from about 140 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 160 kb, from about 160 kb to about from 170 kb, from about 170 kb to about 180 kb, from about 180 kb to about 190 kb, or from about 190 kb to about 200 kb. In one embodiment, the size of the deletion is equal to or similar to the size of a sum total of the 5' and 3' homology arms of LTVEC.

[00241] Em uma modalidade, o LTVEC compreende um cassete de seleção ou um gene-repórter conforme discutido em outra parte do presente documento.[00241] In one embodiment, the LTVEC comprises a selection cassette or a reporter gene as discussed elsewhere in this document.

iv. Métodos de Integração de um Polinucleotídeo de Inserção Próximo do Sítio de Reconhecimento no Cromossomo Y por Recombinação Homólogaiv. Methods for Integrating an Insertion Polynucleotide Near the Recognition Site on the Y Chromosome by Homologous Recombination

[00242] São fornecidos métodos para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula compreendendo: (a) fornecer uma célula compreendendo um locus-alvo genômico no cromossomo Y, (b) introduzir, na célula, um primeiro vetor de direcionamento que compreende um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia que correspondem a um primeiro e a um segundo sítios-alvo; e (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus- alvo genômico no cromossomo Y. Métodos similares podem ser utilizados para alcançar um locus cromossômico de desafio. Conforme discutido em detalhe em outra parte do presente documento, em modalidades específicas, a soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia do vetor de direcionamento é de cerca de 0,5 kb, 1 kb, 1,5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, de cerca de 0,5 kb a cerca de 1 kb, de cerca de 1 kb a cerca de 1,5 kb, de cerca de 1,5 kb a cerca de 2 kb, de cerca de 2 kb a cerca de 3 kb, de cerca de 3 kb a cerca de 4 kb, de cerca de 4 kb a cerca de 5 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 6 kb, de cerca de 6 kb a cerca de 7 kb, de cerca de 8 kb a cerca de 9 kb ou é de ao menos 10 kb ou ao menos 10 kb e menor que 150 kb. Em modalidades específicas, um LTVEC é empregado. Em outras modalidades específicas, um smallTVEC é empregado. Em uma modalidade não limitadora, esses métodos são realizados empregando-se os meios de cultura que promovem o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0 revelados na presente invenção e, desta forma, gerando fêmeas férteis de animais XY em F0. Em um outro caso, os métodos aqui descritos são empregados para produzir uma modificação genética alvo no gene Sry, conforme discutido em outro local no presente documento.[00242] Methods are provided for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising: (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome, (b) introducing, into the cell, a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by first and second homology arms corresponding to first and second target sites; and (c) identify at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus on the Y chromosome. Similar methods can be used to reach a challenge chromosomal locus. As discussed in detail elsewhere herein, in specific embodiments, the total sum of the first homology arm and the second homology arm of the targeting vector is about 0.5 kb, 1 kb, 1.5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, from about 0.5 kb to about 1 kb, from about 1 kb to about 1.5 kb, from about 1.5 kb to about 2 kb, from about 2 kb to about 3 kb, from about 3 kb to about 4 kb, from about 4 kb to about 5 kb, from about 5 kb to about 6 kb, from about 6 kb to about 7 kb, from about 8 kb to about 9 kb or is at least 10 kb or at least 10 kb and less than 150 kb. In specific embodiments, an LTVEC is employed. In other specific embodiments, a smallTVEC is employed. In a non-limiting embodiment, these methods are carried out using the culture media that promote the development of fertile females XY in F0 disclosed in the present invention and, in this way, generating fertile females of animals XY in F0. In another case, the methods described herein are employed to produce a target genetic modification in the Sry gene, as discussed elsewhere in this document.

[00243] São ainda fornecidos métodos para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula compreendendo: (a) fornecer uma célula compreendendo um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, (b) introduzir na célula (i) o agente de nuclease, sendo que o agente de nuclease induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla no primeiro sítio de reconhecimento; e (ii) um primeiro vetor de direcionamento que compreende um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia que correspondem a um primeiro e a um segundo sítios-alvo localizados em proximidade suficiente em relação ao primeiro sítio de reconhecimento; e (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y. Métodos similares podem ser utilizados para alcançar um locus-alvo de desafio. Conforme discutido em detalhe em outra parte do presente documento, em modalidades específicas, a soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia do vetor de direcionamento é de cerca de 0,5 kb, 1 kb, 1,5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, de cerca de 0,5 kb a cerca de 1 kb, de cerca de 1 kb a cerca de 1,5 kb, de cerca de 1,5 kb a cerca de 2 kb, de cerca de 2 kb a cerca de 3 kb, de cerca de 3 kb a cerca de 4 kb, de cerca de 4 kb a cerca de 5 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 6 kb, de cerca de 6 kb a cerca de 7 kb, de cerca de 8 kb a cerca de 9 kb ou é de ao menos 10 kb ou ao menos 10 kb e menor que 150 kb. Em modalidades específicas, um LTVEC é empregado. Em outras modalidades específicas, um smallTVEC é empregado. Em uma modalidade não limitadora, esses métodos são realizados empregando-se os meios de cultura que promovem o desenvolvimento de fêmeas férteis XY em F0 revelados na presente invenção e, desta forma, gerando fêmeas férteis de animais XY em F0. Em um outro caso, os métodos aqui descritos são empregados para produzir uma modificação genética alvo no gene Sry, conforme discutido em outro local no presente documento.[00243] Further provided are methods for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising: (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent, (b ) introducing into the cell (i) the nuclease agent, wherein the nuclease agent induces an incision or break in the double strand at the first recognition site; and (ii) a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms that correspond to a first and a second target sites located in sufficient proximity to the first recognition site; and (c) identify at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus on the Y chromosome. Similar methods can be used to reach a challenge target locus. As discussed in detail elsewhere herein, in specific embodiments, the total sum of the first homology arm and the second homology arm of the targeting vector is about 0.5 kb, 1 kb, 1.5 kb, 2 kb, 3 kb, 4 kb, 5 kb, 6 kb, 7 kb, 8 kb, 9 kb, from about 0.5 kb to about 1 kb, from about 1 kb to about 1.5 kb, from about 1.5 kb to about 2 kb, from about 2 kb to about 3 kb, from about 3 kb to about 4 kb, from about 4 kb to about 5 kb, from about 5 kb to about 6 kb, from about 6 kb to about 7 kb, from about 8 kb to about 9 kb or is at least 10 kb or at least 10 kb and less than 150 kb. In specific embodiments, an LTVEC is employed. In other specific embodiments, a smallTVEC is employed. In a non-limiting embodiment, these methods are carried out using the culture media that promote the development of fertile females XY in F0 disclosed in the present invention and, in this way, generating fertile females of animals XY in F0. In another case, the methods described herein are employed to produce a target genetic modification in the Sry gene, as discussed elsewhere in this document.

[00244] Vários métodos também pode ser empregados para identificar células tendo o polinucleotídeo de inserção integrado ao locus-alvo genômico. A inserção do polinucleotídeo de inserção no locus-alvo genômico resulta em uma "modificação de alelo". O termo "modificação de alelo" ou "MOA" inclui a modificação da exata sequência de DNA de um alelo de um ou mais genes ou locus (loci) cromossômico(s) em um genoma. Exemplos de "modificação de alelo (MOA, modification of allele)" incluem, mas não são limitados a, deleções, substituições ou inserções desde um simples nucleotídeo até deleções de muitas quilobases abrangendo um ou mais genes ou locus (loci) cromossômicos de interesse, bem como todas e quaisquer possíveis modificações entre esses dois extremos.[00244] Various methods can also be employed to identify cells having the insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus. Insertion of the insertion polynucleotide into the genomic target locus results in an "allele modification." The term "allele modification" or "MOA" includes modification of the exact DNA sequence of an allele of one or more genes or chromosomal locus(s) in a genome. Examples of "modification of allele (MOA)" include, but are not limited to, deletions, substitutions or insertions ranging from a single nucleotide to multi-kilobase deletions spanning one or more genes or chromosomal loci of interest, as well as any and all possible modifications between these two extremes.

[00245] Em várias modalidades, para facilitar a identificação da modificação-alvo, é empregado um ensaio quantitativo de alto rendimento, por exemplo, ensaio de modificação de alelo (MOA). O ensaio MOA aqui descrito permite uma triagem em larga escala de um ou mais alelos modificados em um cromossomo precursor após uma modificação genética. O ensaio MOA pode ser realizado por meio de várias técnicas analíticas, incluindo, mas não se limitando a, um PCR quantitativo, por exemplo, um PCR de tempo real (qPCR). Por exemplo, o PCR de tempo real compreende um primeiro conjunto de sonda e iniciador que reconhece o locus-alvo e um segundo conjunto de sonda e iniciador que reconhece um locus de referência que não é alvo. Além disso, o conjunto de iniciador e sonda compreende uma sonda fluorescente que reconhece a sequência amplificada. O ensaio quantitativo também pode ser realizado por diversas técnicas analíticas, incluindo, mas não se limitando a, hibridização in situ mediada por fluorescência (FISH, fluorescence-mediated in situ hybridization), hibridização genômica comparativa, amplificação de DNA isotérmica, hibridização quantitativa em uma ou mais sondas imobilizadas, Invader Probes®, MMP assays®, TaqMan® Molecular Beacon, e tecnologia de sonda Eclipse™. (Vide, por exemplo, US2005/0144655, aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade).[00245] In various embodiments, to facilitate identification of the target modification, a high-throughput quantitative assay, e.g., allele modification assay (MOA), is employed. The MOA assay described here allows large-scale screening of one or more modified alleles on a precursor chromosome following a genetic modification. The MOA assay can be performed using various analytical techniques, including, but not limited to, a quantitative PCR, e.g., a real-time PCR (qPCR). For example, real-time PCR comprises a first probe and primer set that recognizes the target locus and a second probe and primer set that recognizes a reference locus that is not the target. Furthermore, the primer and probe set comprises a fluorescent probe that recognizes the amplified sequence. Quantitative assay can also be performed by various analytical techniques, including, but not limited to, fluorescence-mediated in situ hybridization (FISH), comparative genomic hybridization, isothermal DNA amplification, quantitative hybridization in a or more immobilized probes, Invader Probes®, MMP assays®, TaqMan® Molecular Beacon, and Eclipse™ probe technology. (See, for example, US2005/0144655, incorporated herein by reference, in its entirety).

[00246] Em várias modalidades, na presença da incisão ou quebra de fita dupla, a eficiência do direcionamento de um vetor de direcionamento (por exemplo, um LTVEC ou um smallTVEC) no locus-alvo genômico é de ao menos cerca de 2 vezes maior, ao menos cerca de 3 vezes maior, ao menos cerca de 4 vezes maior do que na ausência da incisão ou quebra na fita dupla (utilizando, por exemplo, o mesmo vetor de direcionamento e os mesmos braços de homologia e sítios-alvo correspondentes no locus genômico de interesse, porém na ausência de um agente de nuclease adicionado que realiza a incisão ou quebra de fita dupla).[00246] In various embodiments, in the presence of incision or double-strand break, the efficiency of targeting a targeting vector (e.g., an LTVEC or a smallTVEC) at the genomic target locus is at least about 2 times greater , at least about 3 times larger, at least about 4 times larger than in the absence of the incision or double-strand break (using, for example, the same targeting vector and the same homology arms and corresponding target sites in the genomic locus of interest, but in the absence of an added nuclease agent that performs the incision or double-strand break).

[00247] Os vários métodos apresentados acima podem ser sequencialmente repetidos para permitir a integração-alvo de qualquer número de polinucleotídeos de inserção em um determinado locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio. Assim, os vários métodos fornecem a inserção de ao menos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 ou mais polinucleotídeos de inserção no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio. Em modalidades particulares, esses métodos de fixação sequencial permitem a reconstrução de grandes regiões genômicas a partir de uma célula de animal ou de uma célula de mamífero (por exemplo, um ser humano, um não humano, um roedor, um camundongo, um macaco, um rato, um hamster, um mamífero domesticado ou um animal agrícola) em um locus-alvo genômico em um cromossomo Y. Nesses casos, a transferência e a reconstrução de regiões genômicas que incluem tanto regiões de codificação quanto de não codificação permitem que a complexidade de uma determinada região seja preservada ao manter, ao menos parcialmente, as regiões de codificação, as regiões de não codificação e as variações no número de cópias encontradas dentro da região genômica nativa. Assim, os vários métodos fornecem, por exemplo, métodos para gerar regiões genômicas "heterólogas" ou "exógenas" dentro de qualquer célula de mamífero ou de animal de interesse. Em um exemplo não limitador, é gerada uma região genômica "humanizada" dentro de um animal não humano.[00247] The various methods presented above can be sequentially repeated to allow target integration of any number of insertion polynucleotides into a given genomic target locus on the Y chromosome or into a challenge target locus. Thus, the various methods provide the insertion of at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more insertion polynucleotides at the genomic target locus on the Y chromosome or at a challenge target locus. In particular embodiments, these sequential fixation methods allow the reconstruction of large genomic regions from an animal cell or a mammalian cell (e.g., a human, a non-human, a rodent, a mouse, a monkey, a mouse, a hamster, a domesticated mammal, or an agricultural animal) at a genomic target locus on a Y chromosome. In these cases, the transfer and reconstruction of genomic regions that include both coding and non-coding regions allows the complexity of a given region is preserved by maintaining, at least partially, the coding regions, non-coding regions, and copy number variations found within the native genomic region. Thus, the various methods provide, for example, methods for generating "heterologous" or "exogenous" genomic regions within any mammalian or animal cell of interest. In a non-limiting example, a "humanized" genomic region is generated within a non-human animal.

[00248] É ainda reconhecido que, com a modificação do locus-alvo genômico no cromossomo Y, os vários métodos e composições revelados na presente invenção podem ser empregados também para geração na modificação genética alvo em outro cromossomo.[00248] It is further recognized that, with the modification of the genomic target locus on the Y chromosome, the various methods and compositions disclosed in the present invention can also be employed to generate target genetic modification on another chromosome.

v. Polinucleotídeos de Interessev. Polynucleotides of Interest

[00249] Qualquer polinucleotídeo de interesse pode estar contido nos vários polinucleotídeos de inserção e, dessa forma, integrados ao locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio. Os métodos revelados na presente invenção fornecem ao menos 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou mais polinucleotídeos de interesse para serem integrados no locus-alvo genômico.[00249] Any polynucleotide of interest may be contained in the various insertion polynucleotides and thus integrated into the genomic target locus on the Y chromosome or in a challenge target locus. The methods disclosed in the present invention provide at least 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more polynucleotides of interest to be integrated into the genomic target locus.

[00250] O polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção, quando integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio, pode introduzir uma ou mais modificações genéticas na célula. A modificação genética pode compreender uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos e/ou a adição de um polinucleotídeo exógeno ou heterólogo ou ortólogo no locus-alvo genômico. Em uma modalidade, a modificação genética compreende uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos com um polinucleotídeo exógeno de interesse no locus-alvo genômico. Assim, os métodos aqui fornecidos permitem a geração de uma modificação genética compreendendo um knockout, uma deleção, uma inserção, uma substituição ("knock-in"), uma mutação pontual, uma troca de domínio, uma troca de éxon, uma troca de íntron, uma troca de sequência reguladora, uma troca de gene ou uma combinação destas em um locus-alvo genômico no cromossomo Y. Essas modificações podem ocorrer mediante a integração do primeiro, segundo, terceiro, quarto, quinto, sexto, sétimo ou quaisquer polinucleotídeos de inserção subsequentes no locus-alvo genômico.[00250] The polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide, when integrated into the genomic target locus on the Y chromosome or into a challenge target locus, can introduce one or more genetic modifications into the cell. Genetic modification may comprise a deletion of an endogenous nucleic acid sequence and/or the addition of an exogenous or heterologous or orthologous polynucleotide at the genomic target locus. In one embodiment, the genetic modification comprises a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with an exogenous polynucleotide of interest at the genomic target locus. Thus, the methods provided here allow the generation of a genetic modification comprising a knockout, a deletion, an insertion, a substitution ("knock-in"), a point mutation, a domain swap, an exon swap, a intron, a regulatory sequence swap, a gene swap, or a combination of these at a genomic target locus on the Y chromosome. These modifications can occur upon integration of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, or any polynucleotides of subsequent insertions into the genomic target locus.

[00251] O polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou integrado no locus-alvo genômico pode compreender uma sequência que é nativa ou homóloga à célula em que é introduzido; o polinucleotídeo de interesse pode ser heterólogo à célula em que é introduzido; o polinucleotídeo de interesse pode ser exógeno à célula em que é introduzido; o polinucleotídeo de interesse pode ser ortólogo à célula em que é introduzido; ou o polinucleotídeo de interesse pode ser de uma espécie diferente da célula em que é introduzido. Conforme aqui utilizado, o termo "homólogo", em referência a uma sequência, é uma sequência que é nativa à célula. Conforme aqui utilizado, o termo "heterólogo", em referência a uma sequência, é uma sequência que se origina de uma espécie estranha, ou, caso seja da mesma espécie, é substancialmente modificada a partir de sua forma nativa em composição e/ou locus genômico por intervenção humana deliberada. Conforme aqui utilizado, o termo "exógeno", em referência a uma sequência, é uma sequência que se origina de uma espécie estranha. Conforme aqui utilizado, o termo "ortólogo" é um polinucleotídeo de uma espécie que é funcionalmente equivalente a uma sequência de referência conhecida em outra espécie (por exemplo, uma variante de espécie). O polinucleotídeo de interesse pode ser originário de qualquer organismo de interesse incluindo, mas não limitado a, um organismo não humano, um roedor, um hamster, um camundongo, um rato, um ser humano, um macaco, uma ave, um mamífero agrícola ou um mamífero não agrícola. O polinucleotídeo de interesse pode compreender ainda uma região de codificação, uma região de não codificação, uma região reguladora ou um DNA (ypnnwicn Aççim o 1o Qo 3o 4o So 6o o— p/mi ΠIIPH^ΠIIPT HGÇ 1 1 / \ S^^zÃÃvy AÜLC^y. ASSUll, \_y J. , , , , , , , Vy , / ^y/^y^A ^qu-^i-Ls^q^A^yr uus polinucleotídeos de inserção subsequentes podem compreender essas sequências.[00251] The polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or integrated into the genomic target locus may comprise a sequence that is native or homologous to the cell into which it is introduced; the polynucleotide of interest may be heterologous to the cell into which it is introduced; the polynucleotide of interest may be exogenous to the cell into which it is introduced; the polynucleotide of interest may be orthologous to the cell into which it is introduced; or the polynucleotide of interest may be from a species different from the cell into which it is introduced. As used herein, the term "homologous", in reference to a sequence, is a sequence that is native to the cell. As used herein, the term "heterologous", in reference to a sequence, is a sequence that originates from a foreign species, or, if from the same species, is substantially modified from its native form in composition and/or locus. genomics by deliberate human intervention. As used herein, the term "exogenous", in reference to a sequence, is a sequence that originates from a foreign species. As used herein, the term "ortholog" is a polynucleotide from one species that is functionally equivalent to a known reference sequence in another species (e.g., a species variant). The polynucleotide of interest may originate from any organism of interest including, but not limited to, a non-human organism, a rodent, a hamster, a mouse, a rat, a human, a monkey, a bird, an agricultural mammal or a non-agricultural mammal. The polynucleotide of interest may further comprise a coding region, a non-coding region, a regulatory region or a DNA (ypnnwicn Aççim o 1o Qo 3o 4o So 6o o— p/mi ΠIIPH^ΠIIPT HGÇ 1 1 / \ S^^ zÃÃvy AÜLC^y. ASSUll, \_y J. , , , , , , , Vy , / ^y/^y^A ^qu-^i-Ls^q^A^yr uus subsequent insertion polynucleotides may comprise these sequences .

[00252] Em uma modalidade, o polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y é homólogo a uma sequência de ácidos nucleicos de camundongo, um ácido nucleico humano, um ácido nucleico não humano, um ácido nucleico de roedor, um ácido nucleico de rato, um ácido nucleico de hamster, um ácido nucleico de macaco, um ácido nucleico de mamífero agrícola, ou um ácido nucleico de mamífero não agrícola. Ainda em outras modalidades, o polinucleotídeo de interesse integrado no locus-alvo é um fragmento de um ácido nucleico genômico. Em uma modalidade, o ácido nucleico genômico é um ácido nucleico genômico de camundongo, um ácido nucleico genômico humano, um ácido nucleico não humano, um ácido nucleico de roedor, um ácido nucleico de rato, um ácido nucleico de hamster, um ácido nucleico de macaco, um ácido nucleico de mamífero agrícola ou um ácido nucleico de mamífero não agrícola ou uma combinação destes.[00252] In one embodiment, the polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or integrated into the genomic target locus on the Y chromosome is homologous to a mouse nucleic acid sequence, a human nucleic acid, a non-human nucleic acid, a rodent nucleic acid, a rat nucleic acid, a hamster nucleic acid, a monkey nucleic acid, an agricultural mammal nucleic acid, or a non-agricultural mammal nucleic acid. In still other embodiments, the polynucleotide of interest integrated into the target locus is a fragment of a genomic nucleic acid. In one embodiment, the genomic nucleic acid is a mouse genomic nucleic acid, a human genomic nucleic acid, a non-human nucleic acid, a rodent nucleic acid, a rat nucleic acid, a hamster nucleic acid, a monkey, an agricultural mammalian nucleic acid or a non-agricultural mammalian nucleic acid or a combination thereof.

[00253] Em uma modalidade, o polinucleotídeo de interesse pode variar de cerca de 500 nucleotídeos a cerca de 200 kb conforme descrito acima. O polinucleotídeo de interesse pode ser de cerca de 500 nucleotídeos a cerca de 5 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 30 kb, de cerca de 30 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 50 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 70 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 90 kb, de cerca de 90 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 110 kb, de cerca de 120 kb a cerca de 130 kb, de cerca de 130 kb a cerca de 140 kb, de cerca de 140 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 160 kb, de cerca de 160 kb a cerca de 170 kb, de cerca de 170 kb a cerca de 180 kb, de cerca de 180 kb a cerca de 190 kb, ou de cerca de 190 kb a cerca de 200 kb.[00253] In one embodiment, the polynucleotide of interest can range from about 500 nucleotides to about 200 kb as described above. The polynucleotide of interest may be from about 500 nucleotides to about 5 kb, from about 5 kb to about 200 kb, from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 30 kb, from about 30 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 50 kb, from about 60 kb to about 70 kb, from about 80 kb to about 90 kb, from about 90 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 110 kb, from about 120 kb to about 130 kb, from about 130 kb to about 140 kb, from about 140 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 160 kb, from about 160 kb to about 170 kb, from about 170 kb to about 180 kb, from about 180 kb to about of 190 kb, or from about 190 kb to about 200 kb.

[00254] O polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou inserido no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio pode codificar um polipeptídeo, pode codificar um miRNA, pode codificar um RNA longo de não codificação, ou pode compreender quaisquer regiões reguladoras ou regiões de interesse de não codificação incluindo, por exemplo, uma sequência reguladora, uma sequência de promotor, uma sequência de intensificador, uma sequência de ligação de repressor transcricional, ou uma deleção de uma sequência de codificação não proteica, porém não compreende uma deleção de uma sequência de codificação proteica. Além disso, o polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou inserido no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio pode codificar uma expressão de proteína no sistema nervoso, no sistema esquelético, no sistema digestivo, no sistema circulatório, no sistema muscular, no sistema respiratório, no sistema cardiovascular, no sistema linfático, no sistema endócrino, no sistema urinário, no reprodutivo, ou em uma combinação destes.[00254] The polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or inserted into the genomic target locus on the Y chromosome or into a challenge target locus may encode a polypeptide, may encode a miRNA, may encode a long non-coding RNA , or may comprise any regulatory regions or non-coding regions of interest including, for example, a regulatory sequence, a promoter sequence, an enhancer sequence, a transcriptional repressor binding sequence, or a deletion of a non-coding sequence. protein, but does not comprise a deletion of a protein coding sequence. Furthermore, the polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or inserted into the genomic target locus on the Y chromosome or into a challenge target locus may encode a protein expression in the nervous system, the skeletal system, the digestive system, in the circulatory system, the muscular system, the respiratory system, the cardiovascular system, the lymphatic system, the endocrine system, the urinary system, the reproductive system, or a combination of these.

[00255] O polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio pode compreender uma modificação genética em uma sequência de codificação. Essas modificações genéticas incluem, mas não são limitadas a, uma mutação de deleção de uma sequência de codificação ou a fusão de duas sequências de codificação.[00255] The polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or integrated into the genomic target locus on the Y chromosome or in a challenge target locus may comprise a genetic modification in a coding sequence. Such genetic modifications include, but are not limited to, a deletion mutation of a coding sequence or the fusion of two coding sequences.

[00256] O polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio pode compreender um polinucleotídeo que codifica uma proteína mutante. Em uma modalidade, a proteína mutante é caracterizada por uma característica de ligação alterada, localização alterada, expressão alterada e/ou padrão de expressão alterado. Em uma modalidade, o polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio compreende ao menos um alelo de doença. Nestes casos, o alelo de doença pode ser um alelo dominante ou o alelo de doença é um alelo recessivo. Além disso, o alelo de doença pode compreender um alelo de polimorfismo de nucleotídeo único (SNP). O polinucleotídeo de interesse que codifica a proteína mutante pode ser de qualquer organismo, incluindo, mas não se limitando a, um polinucleotídeo de mamífero, de mamífero não humano, de roedor, de camundongo, de rato, de ser humano, de macaco, de mamífero agrícola ou de mamífero doméstico que codifica uma proteína mutante.[00256] The polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or integrated into the genomic target locus on the Y chromosome or in a challenge target locus may comprise a polynucleotide encoding a mutant protein. In one embodiment, the mutant protein is characterized by an altered binding characteristic, altered localization, altered expression, and/or altered expression pattern. In one embodiment, the polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or integrated into the genomic target locus on the Y chromosome or a challenge target locus comprises at least one disease allele. In these cases, the disease allele may be a dominant allele or the disease allele may be a recessive allele. Furthermore, the disease allele may comprise a single nucleotide polymorphism (SNP) allele. The polynucleotide of interest encoding the mutant protein may be from any organism, including, but not limited to, a mammalian, non-human mammalian, rodent, mouse, rat, human, monkey, agricultural mammal or domestic mammal that encodes a mutant protein.

[00257] O polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio também pode compreender uma sequência reguladora, incluindo, por exemplo, uma sequência de promotor, uma sequência de intensificador, uma sequência de ligação de repressor transcricional, ou uma sequência de terminador transcricional. Em modalidades específicas, o polinucleotídeo de interesse dentro do polinucleotídeo de inserção e/ou integrado no locus-alvo genômico no cromossomo Y ou em um locus-alvo de desafio compreende um polinucleotídeo tendo uma deleção de uma sequência de codificação não proteica, mas não compreende uma deleção de uma sequência de codificação proteica. Em uma modalidade, a deleção da sequência de codificação não proteica compreende uma deleção de uma sequência reguladora. Em uma outra modalidade, a deleção do elemento regulador compreende a deleção de uma sequência de promotor. Em uma modalidade, a deleção do elemento regulador compreende a deleção de uma sequência de intensificador. Esse polinucleotídeo de interesse pode ser originário de qualquer organismo, incluindo, mas não se limitando a, um polinucleotídeo de mamífero, de mamífero não humano, de roedor, de camundongo, de rato, de ser humano, de macaco, de mamífero agrícola ou de mamífero doméstico que codifica uma proteína mutante.[00257] The polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or integrated into the genomic target locus on the Y chromosome or a challenge target locus may also comprise a regulatory sequence, including, for example, a promoter sequence, a enhancer sequence, a transcriptional repressor binding sequence, or a transcriptional terminator sequence. In specific embodiments, the polynucleotide of interest within the insertion polynucleotide and/or integrated into the genomic target locus on the Y chromosome or a challenge target locus comprises a polynucleotide having a deletion of a non-protein coding sequence, but does not comprise a deletion of a protein coding sequence. In one embodiment, the deletion of the non-protein coding sequence comprises a deletion of a regulatory sequence. In another embodiment, deletion of the regulatory element comprises deletion of a promoter sequence. In one embodiment, deletion of the regulatory element comprises deletion of an enhancer sequence. Such polynucleotide of interest may originate from any organism, including, but not limited to, a mammalian, non-human mammal, rodent, mouse, rat, human, monkey, agricultural mammal or domestic mammal that encodes a mutant protein.

[00258] Os vários métodos revelados na presente invenção podem ser empregados para gerar uma variedade de modificações em um locus genômico de desafio ou no locus de cromossomo Y (ou seja, Sry). Essas modificações incluem, por exemplo, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência homóloga ou uma sequência ortóloga de ácidos nucleicos; uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos; uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos, em que a deleção varia de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 400 kb, de cerca de 400 kb a cerca de 500 kb, de cerca de 500 kb a cerca de 600 kb, de cerca de 600 kb a cerca de 700 kb, de cerca de 700 kb a cerca de 800 kb, de cerca de 800 kb a cerca de 900 kb, de cerca de 900 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 500 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 1 Mb a cerca de 1,5 Mb, de cerca de 1,5 Mb a cerca de 2 Mb, de cerca de 2 Mb a cerca de 2,5 Mb, ou de cerca de 2,5 Mb a cerca de 3 Mb; uma inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos; uma inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos variando de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 250 kb, de cerca de 250 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 350 kb, ou de cerca de 350 kb a cerca de 400 kb; uma inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos compreendendo uma sequência homóloga ou uma sequência ortóloga de ácidos nucleicos; uma inserção de uma sequência quimérica de ácidos nucleicos compreendendo uma sequência humana e uma sequência não humana de ácidos nucleicos; uma inserção de um alelo condicional flanqueado com sequências-alvo de recombinase específicas do sítio; uma inserção de um marcador selecionável ou de um gene-repórter funcionalmente ligado a um terceiro promotor ativo na célula de mamífero; ou uma combinação destas.[00258] The various methods disclosed in the present invention can be employed to generate a variety of modifications at a challenge genomic locus or at the Y chromosome locus (i.e., Sry). Such modifications include, for example, a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with a homologous sequence or an orthologous nucleic acid sequence; a deletion of an endogenous nucleic acid sequence; a deletion of an endogenous nucleic acid sequence, wherein the deletion ranges from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about from 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 400 kb, from about 400 kb to about 500 kb, from about 500 kb to about 600 kb, from about 600 kb to about 700 kb, from about 700 kb to about 800 kb, from about 800 kb to about 900 kb, from about 900 kb to about 1 Mb, from about 500 kb to about 1 Mb, from about 1 Mb to about 1.5 Mb, from about 1.5 Mb to about 2 Mb, from about 2 Mb to about 2.5 Mb, or from about 2.5 Mb to about 3 Mb; an insertion of an exogenous nucleic acid sequence; an insertion of an exogenous nucleic acid sequence ranging from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about from 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 200 kb, from about from about 200 kb to about 250 kb, from about 250 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 350 kb, or from about 350 kb to about 400 kb; an insertion of an exogenous nucleic acid sequence comprising a homologous sequence or an orthologous nucleic acid sequence; an insertion of a chimeric nucleic acid sequence comprising a human sequence and a non-human nucleic acid sequence; an insertion of a conditional allele flanked with site-specific recombinase target sequences; an insertion of a selectable marker or a reporter gene operably linked to a third active promoter in the mammalian cell; or a combination of these.

III. Métodos de Introdução de Sequências e Geração de Animais TransgênicosIII. Methods for Sequence Introduction and Generation of Transgenic Animals

[00259] Conforme descrito acima, são aqui fornecidos métodos e composições para permitir a modificação genética alvo de um ou mais polinucleotídeos de interesse localizados no cromossomo Y, em um locus- alvo de desafio, ou uma redução no nível e/ou atividade da proteína Sry. É ainda reconhecido que, além de uma modificação genética alvo de uma sequência no cromossomo Y ou em um locus-alvo cromossômico de desafio, modificações genéticas alvo adicionais podem ser realizadas em outros cromossomos. Esses sistemas que permitem essas modificações genéticas alvo podem empregar uma variedade de componentes e, para facilidade de referência, o termo "sistema de integração genômica alvo" na presente invenção inclui genericamente todos os componentes necessários para um evento de integração (ou seja, os vários agentes de nuclease, sítios de reconhecimento, polinucleotídeos de inserção de DNA, vetores de direcionamento, locus-alvo genômico e polinucleotídeos de interesse).[00259] As described above, provided herein are methods and compositions to enable targeted genetic modification of one or more polynucleotides of interest located on the Y chromosome, at a challenge target locus, or a reduction in the level and/or activity of the protein. Sry. It is further recognized that, in addition to a targeted genetic modification of a sequence on the Y chromosome or a challenge chromosomal target locus, additional targeted genetic modifications can be carried out on other chromosomes. Such systems that enable such targeted genetic modifications may employ a variety of components, and for ease of reference, the term "target genomic integration system" in the present invention includes generically all components necessary for an integration event (i.e., the various nuclease agents, recognition sites, DNA insertion polynucleotides, targeting vectors, genomic target locus, and polynucleotides of interest).

[00260] Os métodos aqui fornecidos compreendem a introdução em uma célula de um ou mais polinucleotídeos ou construtos de polipeptídeo compreendendo os vários componentes do sistema de integração genômica alvo. "Introduzir" significa apresentar à célula a sequência (polipeptídeo ou polinucleotídeo) de tal forma que a sequência tenha acesso ao interior da célula. Os métodos aqui fornecidos não dependem de um método em particular para introduzir qualquer componente do sistema de integração genômica alvo na célula, somente que o polinucleotídeo tenha acesso ao interior de ao menos uma célula. Os métodos para introduzir polinucleotídeos em vários tipos de célula são conhecidos na técnica e incluem, mas não são limitados a, métodos de transfecção estável, métodos de transfecção temporária e métodos mediados por vírus.[00260] The methods provided herein comprise introducing into a cell one or more polynucleotides or polypeptide constructs comprising the various components of the target genomic integration system. "Introduce" means to present the sequence (polypeptide or polynucleotide) to the cell in such a way that the sequence has access to the interior of the cell. The methods provided here do not depend on a particular method for introducing any component of the target genomic integration system into the cell, only that the polynucleotide has access to the interior of at least one cell. Methods for introducing polynucleotides into various cell types are known in the art and include, but are not limited to, stable transfection methods, transient transfection methods, and virus-mediated methods.

[00261] Em algumas modalidades, as células empregadas nos métodos e composições têm um construto de DNA incorporado de maneira estável em seu genoma. O termo "incorporado de maneira estável" ou "introduzido de maneira estável" significa a introdução de um polinucleotídeo na célula de tal modo que a sequência de nucleotídeos se integre no genoma da célula e possa ser herdada pela sua progênie. Qualquer protocolo pode ser utilizado para a incorporação estável dos construtos de DNA ou dos vários componentes do sistema de integração genômica alvo.[00261] In some embodiments, the cells employed in the methods and compositions have a DNA construct stably incorporated into their genome. The term "stably incorporated" or "stably introduced" means the introduction of a polynucleotide into the cell in such a way that the nucleotide sequence is integrated into the cell's genome and can be inherited by its progeny. Either protocol can be used for the stable incorporation of DNA constructs or the various components of the target genomic integration system.

[00262] Os protocolos de transfecção, bem como os protocolos para introduzir polipeptídeos ou sequências de polinucleotídeos em células podem variar. Métodos de transfecção não limitadores incluem métodos de transfecção químicos que incluem o uso de lipossomas; nanopartículas; fosfato de cálcio (Graham et al. (1973). Virology 52 (2): 456 a 67, Bacchetti et al. (1977) Proc Natl Acad Sci USA 74 (4): 1590-4 and, Kriegler, M (1991). Transfer and Expression: A Laboratory Manual. New York: W. H. Freeman and Company. pp. 96 a 97); dendrímeros; ou polímeros catiônicos, como DEAE-dextrano ou polietilenimina. Os métodos não químicos incluem eletroporação; Sonoporação; e transfecção óptica. A transfecção baseada em partícula inclui o uso de uma transfecção auxiliada por ímã com gene gun (Bertram, J. (2006) Current Pharmaceutical Biotechnology 7, 277 a 28). Métodos virais podem ser utilizados para a transfecção.[00262] Transfection protocols, as well as protocols for introducing polypeptides or polynucleotide sequences into cells, may vary. Non-limiting transfection methods include chemical transfection methods that include the use of liposomes; nanoparticles; calcium phosphate (Graham et al. (1973). Virology 52 (2): 456 to 67, Bacchetti et al. (1977) Proc Natl Acad Sci USA 74 (4): 1590-4 and, Kriegler, M (1991) . Transfer and Expression: A Laboratory Manual. New York: W. H. Freeman and Company. pp. 96 to 97); dendrimers; or cationic polymers such as DEAE-dextran or polyethylenimine. Non-chemical methods include electroporation; Sonoporation; and optical transfection. Particle-based transfection includes the use of a gene gun magnet-assisted transfection (Bertram, J. (2006) Current Pharmaceutical Biotechnology 7, 277 to 28). Viral methods can be used for transfection.

[00263] Em uma modalidade, o agente de nuclease é introduzido na célula simultaneamente com o vetor de direcionamento, o smallTVEC, ou o vetor de direcionamento grande (LTVEC). Alternativamente, o agente de nuclease é introduzido separadamente do vetor de direcionamento, smallTVEC ou LTVEC durante um período. Em uma modalidade, o agente de nuclease é introduzido antes da introdução do vetor de direcionamento, smallTVEC ou LTVEC, ao passo que, em outras modalidades, o agente de nuclease é introduzido após a introdução do vetor de direcionamento, smallTVEC ou LTVEC.[00263] In one embodiment, the nuclease agent is introduced into the cell simultaneously with the targeting vector, the smallTVEC, or the large targeting vector (LTVEC). Alternatively, the nuclease agent is introduced separately from the targeting vector, smallTVEC or LTVEC over a period of time. In one embodiment, the nuclease agent is introduced before the introduction of the targeting vector, smallTVEC or LTVEC, whereas, in other embodiments, the nuclease agent is introduced after the introduction of the targeting vector, smallTVEC or LTVEC.

[00264] Animais não humanos podem ser gerados empregando-se os vários métodos revelados na presente invenção. Esses métodos compreendem (1) integrar um ou mais polinucleotídeos de interesse no locus-alvo genômico do cromossomo Y de uma célula pluripotente do animal não humano para gerar uma célula pluripotente geneticamente modificada compreendendo o polinucleotídeo de inserção no locus-alvo genômico do cromossomo Y empregando os métodos revelados na presente invenção; (2) selecionar a célula pluripotente geneticamente modificada tendo o um ou mais polinucleotídeos de interesse no locus-alvo genômico do cromossomo Y; (3) introduzir a célula pluripotente geneticamente modificada em um embrião hospedeiro do animal não humano em um estágio de pré-mórula; e (4) implantar o embrião hospedeiro compreendendo a célula pluripotente geneticamente modificada em um substituinte para gerar uma geração F0 derivada da célula pluripotente geneticamente modificada. Métodos similares podem ser empregados para direcionar um locus-alvo cromossômico de desafio. O animal não humano pode ser um mamífero não humano, um roedor, um camundongo, um rato, um hamster, um macaco, um mamífero agrícola ou um mamífero doméstico, ou um peixe ou uma ave.[00264] Non-human animals can be generated using the various methods disclosed in the present invention. These methods comprise (1) integrating one or more polynucleotides of interest into the Y chromosome genomic target locus of a pluripotent cell of the non-human animal to generate a genetically modified pluripotent cell comprising the insertion polynucleotide into the Y chromosome genomic target locus employing the methods disclosed in the present invention; (2) selecting the genetically modified pluripotent cell having the one or more polynucleotides of interest at the Y chromosome genomic target locus; (3) introducing the genetically modified pluripotent cell into a non-human animal host embryo at a premorula stage; and (4) implanting the host embryo comprising the genetically modified pluripotent cell into a surrogate to generate an F0 generation derived from the genetically modified pluripotent cell. Similar methods can be employed to target a chromosomal challenge locus. The non-human animal may be a non-human mammal, a rodent, a mouse, a rat, a hamster, a monkey, an agricultural mammal or a domestic mammal, or a fish or a bird.

[00265] A célula pluripotente pode ser uma célula ES humana, uma célula ES não humana, uma célula ES de roedor, uma célula ES de camundongo, uma célula ES de rato, uma célula ES de hamster, uma célula ES de macaco, uma célula ES de mamífero agrícola ou uma célula ES de mamífero domesticado. Em outras modalidades, a célula pluripotente é uma célula de mamífero, uma célula humana, uma célula de mamífero não humano, uma célula pluripotente humana, uma célula ES humana, uma célula-tronco de ser humano adulto, uma célula progenitora humana restrita em termos de desenvolvimento, uma célula iPS humana, uma célula humana, uma célula de roedor, uma célula de rato, uma célula de camundongo, uma célula de hamster. Em uma modalidade, a modificação genética alvo diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry. Nesses casos, a célula pluripotente pode compreender uma célula ES XY ou uma célula iPS XY. Métodos de cultivo das ditas células para promover o desenvolvimento de fêmeas férteis de animais XY em F0 são descritos em detalhes em outra parte do presente documento.[00265] The pluripotent cell can be a human ES cell, a non-human ES cell, a rodent ES cell, a mouse ES cell, a rat ES cell, a hamster ES cell, a monkey ES cell, a agricultural mammal ES cell or a domesticated mammal ES cell. In other embodiments, the pluripotent cell is a mammalian cell, a human cell, a non-human mammalian cell, a human pluripotent cell, a human ES cell, an adult human stem cell, a restricted human progenitor cell. development, a human iPS cell, a human cell, a rodent cell, a rat cell, a mouse cell, a hamster cell. In one embodiment, the targeted genetic modification decreases the level and/or activity of the Sry protein. In such cases, the pluripotent cell may comprise an XY ES cell or an XY iPS cell. Methods of culturing said cells to promote the development of fertile females of XY animals in F0 are described in detail elsewhere in this document.

[00266] Técnicas de transferência nuclear também podem ser utilizadas para gerar os animais mamíferos não humanos. Em resumo, os métodos de transferência nuclear incluem as etapas de: (1) enuclear um oócito; (2) isolar uma célula de doador ou núcleo a ser combinada com o oócito enucleado; (3) inserir a célula ou o núcleo no oócito enucleado para formar uma célula reconstituída; (4) implantar a célula reconstituída no útero de um animal para formar um embrião; e (5) permitir que o embrião se desenvolva. Nestes métodos, os oócitos são geralmente recuperados de animais mortos, embora eles também possam ser isolados a partir de ovidutos e/ou ovários de animais vivos. Os oócitos podem ser maturados em diversos meios conhecidos por aqueles versados na técnica antes da enucleação. A enucleação do oócito pode ser realizada de diversas formas bem conhecidas por aqueles versados na técnica. A inserção da célula de doador ou do núcleo no oócito enucleado para formar uma célula reconstituída ocorre geralmente por microinjeção de uma célula de doador debaixo da zona pelúcida antes da fusão. A fusão pode ser induzida pela aplicação de um pulso elétrico CC através do contato/plano de fusão (eletrofusão), por exposição das células a produtos químicos promotores de fusão, como polietilenoglicol, ou por meio de um vírus inativado, por exemplo, o vírus Sendai. Uma célula reconstituída é tipicamente ativada por meios elétricos e/ou não elétricos antes, durante e/ou depois da fusão do doador nuclear e do oócito receptor. Os métodos de ativação incluem pulsos elétricos, choque induzido quimicamente, penetração por esperma, níveis crescentes de cátions bivalentes no oócito, e redução da fosforilação de proteínas celulares (como por meio de inibidores de quinase) no oócito. As células reconstituídas ativadas, ou embriões, são tipicamente cultivadas em meio bem conhecido por aqueles versados na técnica e então transferidas para o útero de um animal. Vide, por exemplo, US20080092249, WO/1999/005266A2, US20040177390, WO/2008/017234A1, e a Patente US No. 7.612.250, cada uma das quais aqui incorporada a título de referência.[00266] Nuclear transfer techniques can also be used to generate non-human mammalian animals. In summary, nuclear transfer methods include the steps of: (1) enucleating an oocyte; (2) isolating a donor cell or nucleus to be combined with the enucleated oocyte; (3) inserting the cell or nucleus into the enucleated oocyte to form a reconstituted cell; (4) implant the reconstituted cell into the uterus of an animal to form an embryo; and (5) allow the embryo to develop. In these methods, oocytes are generally recovered from dead animals, although they can also be isolated from oviducts and/or ovaries of living animals. Oocytes may be matured in various media known to those skilled in the art prior to enucleation. Oocyte enucleation can be carried out in several ways well known to those skilled in the art. Insertion of the donor cell or nucleus into the enucleated oocyte to form a reconstituted cell generally occurs by microinjection of a donor cell beneath the zona pellucida prior to fusion. Fusion can be induced by applying a DC electrical pulse across the fusion contact/plane (electrofusion), by exposing cells to fusion-promoting chemicals such as polyethylene glycol, or by means of an inactivated virus, e.g. Sendai. A reconstituted cell is typically activated by electrical and/or non-electrical means before, during and/or after fusion of the nuclear donor and recipient oocyte. Methods of activation include electrical pulses, chemically induced shock, sperm penetration, increasing levels of divalent cations in the oocyte, and reduced phosphorylation of cellular proteins (such as through kinase inhibitors) in the oocyte. Activated reconstituted cells, or embryos, are typically cultured in a medium well known to those skilled in the art and then transferred to the uterus of an animal. See, for example, US20080092249, WO/1999/005266A2, US20040177390, WO/2008/017234A1, and US Patent No. 7,612,250, each of which is incorporated herein by reference.

[00267] Outros métodos são fornecidos para produzir um animal não humano compreendendo, em sua linha germinativa, uma ou mais modificações genéticas, conforme descrito na presente invenção, compreendendo: (a) modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y de um animal não humano em uma célula procariótica empregando os vários métodos descritos na presente invenção; (b) selecionar uma célula procariótica modificada compreendendo a modificação genética no locus-alvo genômico; (c) isolar o vetor de direcionamento geneticamente modificado a partir do genoma da célula procariótica modificada; (d) introduzir o vetor de direcionamento geneticamente modificado em uma célula pluripotente do animal não humano para gerar uma célula pluripotente geneticamente modificada compreendendo a inserção do ácido nucleico no locus-alvo genômico do cromossomo Y; (e) selecionar a célula pluripotente geneticamente modificada; (f) introduzir a célula pluripotente geneticamente modificada em um embrião hospedeiro do animal não humano em um estágio de pré-mórula; e (g) implantar o embrião hospedeiro compreendendo a célula pluripotente geneticamente modificada em um substituinte para gerar uma geração F0 derivada da célula pluripotente geneticamente modificada. Nestes métodos, o vetor de direcionamento pode compreender um vetor de direcionamento grande ou um smallTVEC. Métodos similares podem ser empregados para direcionar um locus-alvo de desafio. O animal não humano pode ser um mamífero não humano, um roedor, um camundongo, um rato, um hamster, um macaco, um mamífero agrícola ou um mamífero doméstico. A célula pluripotente pode ser uma célula ES humana, uma célula ES não humana, uma célula ES de roedor, uma célula ES de camundongo, uma célula ES de rato, uma célula ES de hamster, uma célula ES de macaco, uma célula ES de mamífero agrícola ou uma célula ES de mamífero doméstico. Em outras modalidades, a célula pluripotente é uma célula de mamífero, uma célula humana, uma célula de mamífero não humano, uma célula pluripotente humana, uma célula ES humana, uma célula-tronco de ser humano adulto, uma célula progenitora humana restrita em termos de desenvolvimento, uma célula iPS humana, uma célula humana, uma célula de roedor, uma célula de rato, uma célula de camundongo e uma célula de hamster. Em uma modalidade, a modificação genética alvo diminui o nível e/ou a atividade da proteína Sry. Nesses casos, a célula pluripotente pode compreender uma célula ES XY ou uma célula iPS XY. Métodos de cultivo das ditas células para promover o desenvolvimento de fêmeas férteis de animais XY em F0 são descritos em detalhes em outra parte do presente documento.[00267] Other methods are provided for producing a non-human animal comprising, in its germline, one or more genetic modifications, as described in the present invention, comprising: (a) modifying a genomic target locus on the Y chromosome of a non-human animal human in a prokaryotic cell employing the various methods described in the present invention; (b) selecting a modified prokaryotic cell comprising genetic modification at the genomic target locus; (c) isolating the genetically modified targeting vector from the genome of the modified prokaryotic cell; (d) introducing the genetically modified targeting vector into a pluripotent cell of the non-human animal to generate a genetically modified pluripotent cell comprising inserting the nucleic acid into the Y chromosome genomic target locus; (e) selecting the genetically modified pluripotent cell; (f) introducing the genetically modified pluripotent cell into a host embryo of the non-human animal at a pre-morula stage; and (g) implanting the host embryo comprising the genetically modified pluripotent cell into a surrogate to generate an F0 generation derived from the genetically modified pluripotent cell. In these methods, the targeting vector may comprise a large targeting vector or a smallTVEC. Similar methods can be employed to target a challenge locus. The non-human animal may be a non-human mammal, a rodent, a mouse, a rat, a hamster, a monkey, an agricultural mammal, or a domestic mammal. The pluripotent cell may be a human ES cell, a non-human ES cell, a rodent ES cell, a mouse ES cell, a rat ES cell, a hamster ES cell, a monkey ES cell, a agricultural mammal or a domestic mammal ES cell. In other embodiments, the pluripotent cell is a mammalian cell, a human cell, a non-human mammalian cell, a human pluripotent cell, a human ES cell, an adult human stem cell, a restricted human progenitor cell. developmental cells, a human iPS cell, a human cell, a rodent cell, a rat cell, a mouse cell, and a hamster cell. In one embodiment, the targeted genetic modification decreases the level and/or activity of the Sry protein. In such cases, the pluripotent cell may comprise an ES XY cell or an iPS XY cell. Methods of culturing said cells to promote the development of fertile females of XY animals in F0 are described in detail elsewhere in this document.

[00268] Em outros métodos, a etapa de isolamento (c) compreende ainda (c1) linearizar o vetor de direcionamento geneticamente modificado (ou seja, o LTVEC geneticamente modificado). Ainda em outras modalidades, a etapa de introdução (d) compreende ainda (d1) introduzir, na célula pluripotente, um agente de nuclease conforme descrito na presente invenção. Em uma modalidade, as etapas de seleção (b) e/ou (e) são realizadas aplicando-se, à célula procariótica ou à célula pluripotente, um agente selecionável conforme descrito na presente invenção. Em uma modalidade, as etapas de seleção (b) e/ou (e) são realizadas por um ensaio de modificação de alelo (MOA) conforme descrito na presente invenção.[00268] In other methods, the isolation step (c) further comprises (c1) linearizing the genetically modified targeting vector (i.e., the genetically modified LTVEC). In still other embodiments, the introduction step (d) further comprises (d1) introducing, into the pluripotent cell, a nuclease agent as described in the present invention. In one embodiment, selection steps (b) and/or (e) are carried out by applying, to the prokaryotic cell or pluripotent cell, a selectable agent as described in the present invention. In one embodiment, selection steps (b) and/or (e) are performed by an allele modification assay (MOA) as described in the present invention.

[00269] Outros métodos para modificar um locus-alvo genômico de uma célula de animal por recombinação homóloga bacteriana (BHR) em uma célula procariótica são fornecidos e compreendem: (a) fornecer uma célula procariótica compreendendo um locus-alvo genômico do cromossomo Y; (b) introduzir, na célula procariótica, um vetor de direcionamento (conforme descrito acima) compreendendo um polinucleotídeo de inserção flanqueado com um primeiro braço de homologia a montante e um primeiro braço de homologia a jusante, em que o polinucleotídeo de inserção compreende uma região genômica de mamífero, e introduzir, na célula procariótica, um agente de nuclease que realiza uma incisão ou uma quebra na fita dupla em ou próxima do primeiro sítio de reconhecimento, e (c) selecionar uma célula procariótica alvo compreendendo o polinucleotídeo de inserção no locus-alvo genômico do cromossomo, em que a célula procariótica é capaz de expressar uma recombinase que faz a mediação da BHR. Métodos similares podem ser empregados para direcionar um locus-alvo de desafio. As etapas (a) a (c) podem ser repetidas em série, conforme revelado na presente invenção, para permitir a introdução de múltiplos polinucleotídeos de inserção no locus-alvo genômico na célula procariótica. Uma vez que o locus-alvo genômico estiver "construído" com a célula procariótica, um vetor de direcionamento compreendendo o locus-alvo genômico modificado do cromossomo Y pode ser isolado da célula procariótica e introduzido em um locus-alvo genômico do cromossomo Y dentro de uma célula de mamífero. As células de mamífero compreendendo o locus genômico modificado do cromossomo Y podem ser então produzidas em animais transgênicos não humanos.[00269] Other methods for modifying a genomic target locus of an animal cell by bacterial homologous recombination (BHR) in a prokaryotic cell are provided and comprise: (a) providing a prokaryotic cell comprising a Y chromosome genomic target locus; (b) introducing, into the prokaryotic cell, a targeting vector (as described above) comprising an insertion polynucleotide flanked with a first upstream homology arm and a first downstream homology arm, wherein the insertion polynucleotide comprises a region mammalian genomic genome, and introducing into the prokaryotic cell a nuclease agent that makes an incision or double-strand break at or near the first recognition site, and (c) selecting a target prokaryotic cell comprising the insertion polynucleotide at the locus -genomic target of the chromosome, in which the prokaryotic cell is capable of expressing a recombinase that mediates BHR. Similar methods can be employed to target a challenge locus. Steps (a) to (c) can be repeated serially, as disclosed in the present invention, to allow the introduction of multiple insertion polynucleotides into the genomic target locus in the prokaryotic cell. Once the genomic target locus is "built" with the prokaryotic cell, a targeting vector comprising the modified Y chromosome genomic target locus can be isolated from the prokaryotic cell and introduced into a Y chromosome genomic target locus within a mammalian cell. Mammalian cells comprising the modified Y chromosome genomic locus can then be produced in non-human transgenic animals.

[00270] Outros métodos para modificar um locus-alvo genômico de uma célula de animal por recombinação homóloga bacteriana (BHR) em uma célula procariótica são fornecidos e compreendem: (a) fornecer uma célula procariótica compreendendo um locus-alvo genômico do cromossomo Y; (b) introduzir, na célula procariótica, um vetor de direcionamento (conforme descrito acima) compreendendo um polinucleotídeo de inserção flanqueado com um primeiro braço de homologia a montante e um primeiro braço de homologia a jusante, em que o polinucleotídeo de inserção compreende uma região genômica de mamífero, e (c) selecionar uma célula procariótica alvo compreendendo o polinucleotídeo de inserção no locus-alvo genômico do cromossomo, em que a célula procariótica é capaz de expressar uma recombinase que faz a mediação da BHR. Métodos similares podem ser empregados para direcionar um locus-alvo de desafio. As etapas (a) a (c) podem ser repetidas em série, conforme revelado na presente invenção, para permitir a introdução de múltiplos polinucleotídeos de inserção no locus-alvo genômico na célula procariótica. Uma vez que o locus-alvo genômico estiver "construído" com a célula procariótica, um vetor de direcionamento compreendendo o locus-alvo genômico modificado do cromossomo Y pode ser isolado da célula procariótica e introduzido em um locus-alvo genômico do cromossomo Y dentro de uma célula de mamífero. As células de mamífero compreendendo o locus genômico modificado do cromossomo Y podem ser então produzidas em animais transgênicos não humanos.[00270] Other methods for modifying a genomic target locus of an animal cell by bacterial homologous recombination (BHR) in a prokaryotic cell are provided and comprise: (a) providing a prokaryotic cell comprising a Y chromosome genomic target locus; (b) introducing, into the prokaryotic cell, a targeting vector (as described above) comprising an insertion polynucleotide flanked with a first upstream homology arm and a first downstream homology arm, wherein the insertion polynucleotide comprises a region mammalian genomics, and (c) selecting a target prokaryotic cell comprising the insertion polynucleotide at the target genomic locus of the chromosome, wherein the prokaryotic cell is capable of expressing a recombinase that mediates BHR. Similar methods can be employed to target a challenge locus. Steps (a) to (c) can be repeated serially, as disclosed in the present invention, to allow the introduction of multiple insertion polynucleotides into the genomic target locus in the prokaryotic cell. Once the genomic target locus is "built" with the prokaryotic cell, a targeting vector comprising the modified Y chromosome genomic target locus can be isolated from the prokaryotic cell and introduced into a Y chromosome genomic target locus within a mammalian cell. Mammalian cells comprising the modified Y chromosome genomic locus can then be produced in non-human transgenic animals.

[00271] Em algumas modalidades, várias modificações genéticas dos loci-alvo genômicos aqui descritos podem ser realizadas por uma série de reações de recombinação homóloga (BHR) em células bacterianas utilizando um LTVEC derivado de DNA de Cromossomo Artificial Bacteriano (BAC) utilizando a tecnologia de engenharia genética VELOCIGENE® (Vide, por exemplo, Patente US No. 6.586.251 e Valenzuela, D. M. et al. (2003), High- throughput engineering of the mouse genome coupled with high-resolution expression analysis, Nature Biotechnology 21(6): 652 a 659, que são aqui incorporadas a título de referência, em suas totalidades).[00271] In some embodiments, various genetic modifications of the genomic target loci described herein can be carried out by a series of homologous recombination (BHR) reactions in bacterial cells using an LTVEC derived from Bacterial Artificial Chromosome (BAC) DNA using the technology of VELOCIGENE® genetic engineering (See, for example, US Patent No. 6,586,251 and Valenzuela, D. M. et al. (2003), High-throughput engineering of the mouse genome coupled with high-resolution expression analysis, Nature Biotechnology 21(6 ): 652 to 659, which are incorporated here by reference, in their entirety).

[00272] Em algumas modalidades, as células XY pluripotentes e/ou totipotentes alvo (por exemplo, células ES XY ou células iPS XY) compreendendo várias modificações genéticas, conforme descrito na presente invenção, são utilizadas como células de inserção de doador e introduzidas em um embrião em estágio de pré-mórula de um organismo correspondente, por exemplo, um embrião de camundongo em estágio com 8 células, pelo método VELOCIMOUSE® (vide, por exemplo, as patentes US 7,576,259, US 7,659,442, US 7,294,754, e US 2008-0078000 A1, sendo todas aqui incorporadas a título de referência, em suas totalidades). O embrião de animal não humano compreendendo as células XY pluripotentes e/ou totipotentes geneticamente modificadas (por exemplo, células ES XY ou células iPS XY) é incubado até o estágio de blastocisto e, então, é implantado em um substituinte para produzir uma geração F0. Em algumas modalidades, as células ES de mamífero-alvo compreendendo várias modificações genéticas, conforme descrito na presente invenção, são introduzidas em um embrião em estágio de blastocisto. Os animais não humanos tendo o locus genômico geneticamente modificado do cromossomo Y podem ser identificados pelo ensaio de modificação de alelo (MOA) conforme descrito na presente invenção. O animal não humano em geração F0 resultante derivado das células XY pluripotentes e/ou totipotentes geneticamente modificadas (por exemplo, células ES XY ou células iPS XY) é cruzado com um animal não humano do tipo selvagem para se obter uma cria de geração F1. Após a genotipagem com iniciadores e/ou sondas específicos, os animais não humanos em F1, que são heterozigóticos para o locus genômico geneticamente modificado, são cruzados entre si para produzir uma cria de animais não humanos de geração F2 que são homozigóticos para o locus genômico geneticamente modificado do cromossomo Y ou para o locus-alvo de desafio geneticamente modificado.[00272] In some embodiments, target pluripotent and/or totipotent XY cells (e.g., XY ES cells or XY iPS cells) comprising various genetic modifications as described in the present invention are used as donor insertion cells and introduced into a premorula stage embryo of a corresponding organism, e.g., an 8-cell stage mouse embryo, by the VELOCIMOUSE® method (see, for example, US patents 7,576,259, US 7,659,442, US 7,294,754, and US 2008 -0078000 A1, all of which are incorporated herein by reference in their entirety). The non-human animal embryo comprising genetically modified pluripotent and/or totipotent XY cells (e.g., XY ES cells or XY iPS cells) is incubated until the blastocyst stage and is then implanted into a surrogate to produce an F0 generation . In some embodiments, target mammalian ES cells comprising various genetic modifications as described in the present invention are introduced into a blastocyst stage embryo. Non-human animals having the genetically modified genomic locus of the Y chromosome can be identified by the modification of allele assay (MOA) as described in the present invention. The resulting F0 generation non-human animal derived from genetically modified pluripotent and/or totipotent XY cells (e.g., XY ES cells or XY iPS cells) is crossed with a wild-type non-human animal to obtain an F1 generation offspring. After genotyping with specific primers and/or probes, non-human animals in F1, which are heterozygous for the genetically modified genomic locus, are crossed with each other to produce offspring of F2 generation non-human animals that are homozygous for the genomic locus. genetically modified Y chromosome or to the genetically modified challenge target locus.

IV. Células e Cassetes de ExpressãoIV. Cells and Expression Cassettes

[00273] Os vários métodos descritos na presente invenção empregam um sistema de direcionamento de locus genômico para o cromossomo Y ou para um locus-alvo de desafio em uma célula. Essas células incluem células procarióticas, como células bacterianas incluindo E. coli, ou células eucarióticas, como células de leveduras, insetos, anfíbios, plantas ou mamíferos, incluindo, mas não limitados a, uma célula de camundongo, uma célula de rato, um célula de coelho, uma célula de suíno, um célula de bovino, um célula de veado, um célula de carneiro, uma célula de cabra, uma célula de galinha, um célula de gato, um célula de cão, um célula de furão, um célula de primata (por exemplo, sagui, macaco Rhesus), e similares e células de mamíferos domesticados ou células de mamíferos agrícolas. Algumas células não são humanas, particularmente células de mamífero não humano. Em algumas modalidades, para aqueles mamíferos para os quais células pluripotentes geneticamente modificáveis adequadas não estão prontamente disponíveis, outros métodos são empregados para reprogramar células somáticas em células pluripotentes, por exemplo, pela introdução em células somáticas de uma combinação de fatores de indução de pluripotência, incluindo, mas não se limitando a, Oct3/4, Sox2, KLF4, Myc, Nanog, LIN28, e Glis1. Nesses métodos, a célula também pode ser uma célula de mamífero, uma célula humana, uma célula de mamífero não humano, uma célula não humana, uma célula de um roedor, de um rato, de um camundongo, de um hamster, um fibroblasto ou qualquer outra célula hospedeira. Em outras modalidades, a célula é uma célula pluripotente, uma célula-tronco pluripotente induzida (iPS), uma célula-tronco embrionária (ES) não humana. Essas células incluem células pluripotentes, incluindo, por exemplo, células- tronco pluripotentes induzidas (iPS), células-tronco embrionárias (ES) de camundongo, células-tronco embrionárias (ES) de rato, células embrionárias (ES) humanas, ou células progenitoras humanas restritas em termos de desenvolvimento, uma célula-tronco embrionária (ES) de roedor, uma célula- tronco embrionária (ES) de camundongo ou uma célula-tronco embrionária (ES) de rato.[00273] The various methods described in the present invention employ a genomic locus targeting system for the Y chromosome or for a challenge target locus in a cell. Such cells include prokaryotic cells, such as bacterial cells including E. coli, or eukaryotic cells, such as yeast, insect, amphibian, plant, or mammalian cells, including, but not limited to, a mouse cell, a rat cell, a rabbit cell, a pig cell, a bovine cell, a deer cell, a sheep cell, a goat cell, a chicken cell, a cat cell, a dog cell, a ferret cell, a cell primate (e.g., marmoset, rhesus monkey), and the like, and cells from domesticated mammals or cells from agricultural mammals. Some cells are non-human, particularly non-human mammalian cells. In some embodiments, for those mammals for which suitable genetically modifiable pluripotent cells are not readily available, other methods are employed to reprogram somatic cells into pluripotent cells, for example, by introducing into somatic cells a combination of pluripotency-inducing factors, including, but not limited to, Oct3/4, Sox2, KLF4, Myc, Nanog, LIN28, and Glis1. In these methods, the cell may also be a mammalian cell, a human cell, a non-human mammal cell, a non-human cell, a cell from a rodent, a rat, a mouse, a hamster, a fibroblast, or any other host cell. In other embodiments, the cell is a pluripotent cell, an induced pluripotent stem (iPS) cell, a non-human embryonic stem (ES) cell. Such cells include pluripotent cells, including, for example, induced pluripotent stem (iPS) cells, mouse embryonic stem (ES) cells, rat embryonic stem (ES) cells, human embryonic (ES) cells, or progenitor cells developmentally restricted human cells, a rodent embryonic stem (ES) cell, a mouse embryonic stem (ES) cell, or a rat embryonic stem (ES) cell.

[00274] Os termos "polinucleotídeo," "sequência de polinucleotídeos," "sequência de ácidos nucleicos," e "fragmento de ácido nucleico" são aqui utilizados de forma intercambiável. Esses termos abrangem sequências de nucleotídeos e similares. Um polinucleotídeo pode ser um polímero de RNA ou DNA que é de fita simples ou de fita dupla, que opcionalmente contém bases de nucleotídeo sintéticas, não naturais ou alteradas. Um polinucleotídeo na forma de um polímero de DNA pode ser compreendido por um ou mais segmentos de cDNA, DNA genômico, DNA sintético ou misturas dos mesmos. Os polinucleotídeos podem compreender desoxirribonucleotídeos e os ribonucleotídeos incluem tanto moléculas de ocorrência natural quanto análogos sintéticos e qualquer combinação dos mesmos. Os polinucleotídeos aqui fornecidos também abrangem todas as formas de sequências incluindo, mas não se limitando a, formas de fita simples, formas de fita dupla, forma de grampo (hairpin), estruturas de haste e laço e similares.[00274] The terms "polynucleotide," "polynucleotide sequence," "nucleic acid sequence," and "nucleic acid fragment" are used interchangeably herein. These terms cover nucleotide sequences and the like. A polynucleotide can be a polymer of RNA or DNA that is single-stranded or double-stranded, which optionally contains synthetic, unnatural, or altered nucleotide bases. A polynucleotide in the form of a DNA polymer can be comprised of one or more segments of cDNA, genomic DNA, synthetic DNA or mixtures thereof. Polynucleotides may comprise deoxyribonucleotides, and ribonucleotides include both naturally occurring molecules and synthetic analogues and any combination thereof. The polynucleotides provided herein also encompass all forms of sequences including, but not limited to, single-stranded forms, double-stranded forms, hairpin forms, stem and loop structures and the like.

[00275] São ainda fornecidos polinucleotídeos recombinantes. Os termos "polinucleotídeo recombinante" e "construto de DNA recombinante" são aqui utilizados de forma intercambiável. Um construto recombinante compreende uma combinação artificial ou heteróloga de sequências de ácidos nucleicos, por exemplo, sequências reguladoras e de codificação que não são encontradas juntas na natureza. Em outras modalidades, um construto recombinante pode compreender sequências reguladoras e sequências de codificação que são derivadas de diferentes fontes, ou sequências reguladoras e sequências de codificação derivadas da mesma fonte, porém dispostas de maneira diferente daquela encontrada na natureza. Esse construto pode ser utilizado sozinho ou pode ser utilizado em conjunto com um vetor. Se um vetor for utilizado, então a escolha do vetor depende do método que é utilizado para transformar as células hospedeiras, como é bem conhecido pelos versados na técnica. Por exemplo, um vetor de plasmídeo pode ser utilizado. A triagem pode ser realizada por análise Southern de DNA, análise Northern de expressão de mRNA, análise por ensaio imunoenzimático de expressão de proteína ou análise fenotípica, entre outros.[00275] Recombinant polynucleotides are also provided. The terms "recombinant polynucleotide" and "recombinant DNA construct" are used interchangeably herein. A recombinant construct comprises an artificial or heterologous combination of nucleic acid sequences, e.g., regulatory and coding sequences that are not found together in nature. In other embodiments, a recombinant construct may comprise regulatory sequences and coding sequences that are derived from different sources, or regulatory sequences and coding sequences derived from the same source but arranged differently from that found in nature. This construct can be used alone or can be used in conjunction with a vector. If a vector is used, then the choice of vector depends on the method that is used to transform the host cells, as is well known to those skilled in the art. For example, a plasmid vector may be used. Screening can be performed by Southern analysis of DNA, Northern analysis of mRNA expression, enzyme-linked immunosorbent assay analysis of protein expression or phenotypic analysis, among others.

[00276] Em modalidades específicas, um ou mais dos componentes aqui descritos pode ser fornecido em um cassete de expressão para expressão na célula pluripotente e/ou totipotente. O cassete pode incluir sequências reguladoras em 5' e 3' funcionalmente ligadas a um polinucleotídeo aqui fornecido. "Funcionalmente ligado" significa uma ligação funcional entre dois ou mais elementos. Por exemplo, uma ligação funcional entre um polinucleotídeo de interesse e uma sequência reguladora (por exemplo, um promotor) é uma ligação funcional que permite a expressão do polinucleotídeo de interesse. Os elementos funcionalmente ligados podem ser contíguos ou não contíguos. Quando utilizado para se referir à junção de duas regiões de codificação de proteína, o termo funcionalmente ligado significa que as regiões de codificação estão no mesmo quadro de leitura. Em outro caso, a sequência de ácidos nucleicos que codifica uma proteína pode estar funcionalmente ligada a sequências reguladoras (por exemplo, sequência de promotor, intensificador, silenciador, etc.) de modo a manter a regulação transcricional adequada. O cassete pode adicionalmente conter ao menos um polinucleotídeo de interesse adicional a ser introduzido simultaneamente na célula ES. Alternativamente, o polinucleotídeo de interesse adicional pode ser fornecido em múltiplos cassetes de expressão. Esse cassete de expressão é fornecido com uma pluralidade de sítios de restrição e/ou sítios de recombinação para inserção de um polinucleotídeo recombinante para ficar sob a regulação transcricional das regiões reguladoras. O cassete de expressão pode adicionalmente conter genes de marcador de seleção.[00276] In specific embodiments, one or more of the components described herein can be provided in an expression cassette for expression in the pluripotent and/or totipotent cell. The cassette may include 5' and 3' regulatory sequences operably linked to a polynucleotide provided herein. "Functionally linked" means a functional connection between two or more elements. For example, a functional link between a polynucleotide of interest and a regulatory sequence (e.g., a promoter) is a functional link that allows expression of the polynucleotide of interest. Functionally linked elements can be contiguous or non-contiguous. When used to refer to the junction of two protein-coding regions, the term functionally linked means that the coding regions are in the same reading frame. In another case, the nucleic acid sequence encoding a protein may be functionally linked to regulatory sequences (e.g., promoter sequence, enhancer, silencer, etc.) in order to maintain proper transcriptional regulation. The cassette may additionally contain at least one additional polynucleotide of interest to be introduced simultaneously into the ES cell. Alternatively, the additional polynucleotide of interest may be provided in multiple expression cassettes. Such an expression cassette is provided with a plurality of restriction sites and/or recombination sites for insertion of a recombinant polynucleotide to come under the transcriptional regulation of the regulatory regions. The expression cassette may additionally contain selectable marker genes.

[00277] O cassete de expressão pode incluir, na direção 5’-3’ de transcrição, uma região de início de transcrição e de translação (ou seja, um promotor), um polinucleotídeo recombinante aqui fornecido, e uma região de término de transcrição e de translação (ou seja, a região de término) funcional na célula de mamífero ou em uma célula hospedeira de interesse. As regiões reguladoras (por exemplo, promotores, regiões reguladoras transcricionais e regiões de término de transcrição e de translação) e/ou um polinucleotídeo aqui fornecido podem ser nativos/análogos à célula hospedeira ou entre si. Alternativamente, as regiões reguladoras e/ou um polinucleotídeo aqui fornecido podem ser heterólogos à célula hospedeira ou entre si. Por exemplo, um promotor funcionalmente ligado a um polinucleotídeo heterólogo é de uma espécie diferente da espécie da qual o polinucleotídeo foi derivado, ou, se for de espécie igual/análoga, um ou ambos são substancialmente modificados em relação à sua forma e/ou locus genômico original, ou o promotor não é o promotor nativo para o polinucleotídeo funcionalmente ligado. Alternativamente, as regiões reguladoras e/ou um polinucleotídeo recombinante aqui fornecido podem ser totalmente sintéticos.[00277] The expression cassette may include, in the 5'-3' direction of transcription, a transcription and translation initiation region (i.e., a promoter), a recombinant polynucleotide provided herein, and a transcription termination region and translational (i.e., the termination region) functional in the mammalian cell or in a host cell of interest. The regulatory regions (e.g., promoters, transcriptional regulatory regions, and transcription and translation termination regions) and/or a polynucleotide provided herein may be native/analogous to the host cell or to each other. Alternatively, the regulatory regions and/or a polynucleotide provided herein may be heterologous to the host cell or to each other. For example, a promoter functionally linked to a heterologous polynucleotide is from a species different from the species from which the polynucleotide was derived, or, if it is from the same/analogous species, one or both are substantially modified with respect to its shape and/or locus. original genomic, or the promoter is not the native promoter for the functionally linked polynucleotide. Alternatively, the regulatory regions and/or a recombinant polynucleotide provided herein may be entirely synthetic.

[00278] A região de terminação pode ser nativa em relação à região de iniciação transcricional, pode ser nativa em relação ao polinucleotídeo recombinante funcionalmente ligado, pode ser nativa em relação à célula hospedeira, ou pode ser derivada de outra fonte (por exemplo, estranha ou heteróloga) em relação ao promotor, ao polinucleotídeo recombinante, à célula hospedeira ou a qualquer combinação destes.[00278] The termination region may be native to the transcriptional initiation region, may be native to the functionally linked recombinant polynucleotide, may be native to the host cell, or may be derived from another source (e.g., foreign or heterologous) with respect to the promoter, the recombinant polynucleotide, the host cell or any combination thereof.

[00279] Na preparação do cassete de expressão, os vários fragmentos de DNA podem ser manipulados, de modo a fornecer as sequências de DNA na orientação adequada. Para essa finalidade, adaptadores ou ligantes podem ser empregados para unir os fragmentos de DNA ou outras manipulações podem ser envolvidas para fornecer os sítios de restrição convenientes, remoção de DNA supérfluo, remoção de sítios de restrição ou similares. Para este fim, a mutagênese in vitro, o reparo de iniciador, a restrição, o anelamento, as ressubstituições, por exemplo, transições e transversões, podem estar envolvidos.[00279] In preparing the expression cassette, the various DNA fragments can be manipulated to provide the DNA sequences in the appropriate orientation. For this purpose, adapters or linkers may be employed to join the DNA fragments or other manipulations may be involved to provide convenient restriction sites, removal of superfluous DNA, removal of restriction sites or the like. To this end, in vitro mutagenesis, primer repair, restriction, annealing, resubstitutions, e.g. transitions and transversions, may be involved.

[00280] Diversos promotores podem ser utilizados nos cassetes de expressão aqui fornecidos. Os promotores podem ser selecionados com base no resultado desejado. É reconhecido que diferentes aplicações podem ser melhoradas pelo uso de diferentes promotores nos cassetes de expressão para modular a temporização, a localização e/ou o nível de expressão do polinucleotídeo de interesse. Esses construtos de expressão também podem conter, se desejado, uma região reguladora de promotor (por exemplo, uma que confere expressão induzível, constitutiva, regulada ambientalmente ou em termos de desenvolvimento ou específica da célula ou tecido/seletiva), um local de início de transcrição, um local de ligação de ribossomo, um sinal de processamento de RNA, um local de término de transcrição e/ou um sinal de poliadenilação. Modalidades não limitadoras incluem: 1. Uma cultura in vitro compreendendo (a) uma célula-tronco embrionária (ES) de mamífero não humano XY que têm uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry; e, (b) um meio compreendendo um meio de base e suplementos adequados para manter a célula ES de mamífero não humano em cultura, sendo que o meio apresenta uma ou mais das seguintes características: uma osmolalidade de cerca de 200 mOsm/kg até menos que cerca de 329 mOsm/kg; uma condutividade de cerca de 11 mS/cm a cerca de 13 mS/cm; um sal de um metal alcalino e um haleto em uma concentração de cerca de 50 mM a cerca de 110 mM; uma concentração de sal de ácido carbônico de cerca de 17 mM a cerca de 30 mM; uma concentração total de sal de haleto de metal alcalino e de sal de ácido carbônico de cerca de 85 mM a cerca de 130 mM; e/ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. 2. A cultura in vitro da reivindicação 1, em que a célula ES de mamífero não humano XY é de um roedor. 3. A cultura in vitro da reivindicação 2, em que o roedor é um camundongo. 4. A cultura in vitro da modalidade 3, em que a célula ES de camundongo XY é uma célula ES de camundongo VGF1. 5. A cultura in vitro da modalidade 2, em que o roedor é um rato ou um hamster. 6. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 5, em que o nível e/ou a atividade diminuídos da proteína Sry resulta de uma modificação genética no gene Sry. 7. A cultura in vitro da modalidade 6, em que a modificação genética no gene Sry compreende uma inserção de um ou mais nucleotídeos, uma deleção de um ou mais nucleotídeos, uma substituição de um ou mais nucleotídeos, um knockout, um knockin, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos com uma sequência heteróloga de ácidos nucleicos, ou uma combinação dos mesmos. 8. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 7, em que o mamífero não humano contém uma célula ES, duas, três ou mais modificações genéticas. 9. A cultura in vitro da modalidade 8, em que a modificação genética alvo compreende uma inserção, uma deleção, um knockout, um knockin, uma mutação pontual ou uma combinação dos mesmos. 10. A cultura in vitro da modalidade 8, em que a modificação genética alvo compreende ao menos uma inserção de um polinucleotídeo heterólogo no genoma da célula ES XY. 11. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 8 a 10, em que a modificação genética alvo ocorre em um autossomo. 12. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta 50 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 218 ± 22 mOsm/kg. 13. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta cerca de 3 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 218 mOsm/kg. 14. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 261 ± 26 mOsm/kg. 15. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 261 mOsm/kg. 16. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta 110 ± 5 mM de NaCl, 18 ± 5 mM de carbonato e 294 ± 26 mOsm/kg. 17. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta cerca de 6,4 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 294 mOsm/kg. 18. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 270 ± 26 mOsm/kg. 19. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 270 mOsm/kg. 20. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato, 86 ± 5 mM de glicose e 322 ± 32 mOsm/kg. 21. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, ml de glicose/15,5 mg, 322/kg e mOsm. 22. A cultura in vitro de qualquer uma das modalidades 1 a 21, em que, mediante a introdução das células ES de mamífero não humano XY em um embrião hospedeiro e após a gestação do embrião hospedeiro, ao menos 80% dos mamíferos não humanos em F0 são fêmeas XY que, ao atingir a maturidade sexual, as fêmeas de mamífero não humano XY em F0 são férteis. 23. Um método para produzir uma fêmea fértil de mamífero não humano XY em uma geração F0, compreendendo: (a) cultivar uma célula-tronco embrionária (ES) de mamífero não humano XY de doador tendo uma modificação que diminui o nível e/ou a atividade de uma proteína Sry em um meio compreendendo um meio de base e suplementos adequados para manter a célula ES de mamífero não humano em cultura, sendo que o meio apresenta uma ou mais dentre as características a seguir: uma osmolalidade de cerca de 200 mOsm/kg até menos que cerca de 329 mOsm/kg; uma condutividade de cerca de 11 mS/cm a cerca de 13 mS/cm; um sal de um metal alcalino e um haleto em uma concentração de cerca de 50 mM a cerca de 110 mM; uma concentração de sal de ácido carbônico de cerca de 17 mM a cerca de 30 mM; uma concentração total de sal de haleto de metal alcalino e de sal de ácido carbônico de cerca de 85 mM a cerca de 130 mM; e/ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos; (b) introduzir a célula ES de mamífero não humano XY de doador em um embrião hospedeiro; (c) fazer a gestação do embrião hospedeiro; e, (d) obter uma fêmea de mamífero não humano XY em F0, sendo que, ao atingir a maturidade sexual, a fêmea de mamífero não humano XY em F0 é fértil. 24. O método da modalidade 23, em que a célula ES de mamífero não humano XY é de um roedor. 25. O método da modalidade 24, em que o roedor é um camundongo. 26. O método da modalidade 25, em que a célula ES de camundongo XY é uma célula ES de camundongo VGF1. 27. O método da modalidade 24, em que o roedor é um rato ou um hamster. 28. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 27, em que o nível e/ou a atividade diminuídos da proteína Sry resulta de uma modificação genética no gene Sry. 29. O método da modalidade 28, em que a modificação genética no gene Sry compreende uma inserção de um ou mais nucleotídeos, uma deleção de um ou mais nucleotídeos, uma substituição de um ou mais nucleotídeos, um knockout, um knockin, uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos com uma sequência heteróloga de ácidos nucleicos, ou uma combinação dos mesmos. 30. Método de qualquer uma das modalidades 23 a 29, em que o mamífero não humano contém uma célula ES, duas, três ou mais modificações genéticas. 31. O método da modalidade 30, em que a modificação genética alvo compreende uma inserção, uma deleção, um knockout, um knockin, uma mutação pontual ou uma combinação dos mesmos. 32. O método da modalidade 30, em que a modificação genética compreende ao menos uma inserção de um polinucleotídeo heterólogo em um genoma da célula ES XY. 33. O método de qualquer uma das modalidades 30 a 32, em que a modificação genética alvo ocorre em um autossomo. 34. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta 50 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 218 ± 22 mOsm/kg. 35. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta cerca de 3 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 218 mOsm/kg. 36. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta 50 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 261 ± 26 mOsm/kg. 37. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 261 mOsm/kg. 38. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta 50 ± 5 mM de NaCl, 29 ± 5 mM de carbonato e 294 ± 26 mOsm/kg. 39. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta cerca de 6,4 mg/ml de NaCl, 1,5 mg/ml de bicarbonato de sódio e 294 mOsm/kg. 40. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato e 270 ± 27 mOsm/kg. 41. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio e 270 mOsm/kg. 42. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta 87 ± 5 mM de NaCl, 26 ± 5 mM de carbonato, 86 ± 5 mM de glicose e 322 ± 32 mOsm/kg. 43. O método de qualquer uma das modalidades 23 a 33, em que o meio de base apresenta cerca de 5,1 mg/ml de NaCl, 2,2 mg/ml de bicarbonato de sódio, 15,5 mg/ml de glicose e 322 mOsm/kg. 44. Um método para produzir um homozigoto de mamífero não humano transgênico para uma mutação genética alvo na geração F1 que compreende: (a) cruzar uma fêmea fértil XY em F0 que tem uma diminuição no nível e/ou na atividade da proteína Sry com um irmão clonal em coorte derivado do mesmo clone de célula ES, macho de mamífero não humano XY em F0, sendo que a fêmea fértil de mamífero não humano XY em F0 e o macho de mamífero não humano XY em F0 são, cada um, heterozigóticos para a mutação genética; e, (b) obter um camundongo de progênie F1 que é homozigótico para a modificação genética. 45. Um método para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula que compreende: (a) fornecer uma célula compreendendo um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, (b) introduzir, na célula, (i) o agente de nuclease, em que o agente de nuclease induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla no primeiro sítio de reconhecimento; e, (ii) de um primeiro vetor de direcionamento compreendendo um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia correspondentes a um primeiro e um segundo sítios-alvo localizados em proximidade suficiente do primeiro sítio de reconhecimento, em que a soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia é de ao menos 4 kb, porém menos que 150 kb; e (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus-alvo genômico. 46. Um método para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula que compreende: (a) fornecer uma célula compreendendo um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, (b) introduzir, na célula, um primeiro vetor de direcionamento compreendendo um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia correspondentes a um primeiro e um segundo sítios-alvo, em que a soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia é de ao menos 4 kb, porém menos que 150 kb; e, (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus-alvo genômico. 47. O método da modalidade 45 ou 46, em que a célula é uma célula de mamífero. 48. O método da modalidade 47, em que a célula de mamífero é uma célula não humana. 49. O método da modalidade 47, em que a célula de mamífero é de um roedor. 50. O método da modalidade 49, em que o roedor é um rato, um camundongo ou um hamster. 51. O método de qualquer uma das modalidades 45 a 50, em que a célula é uma célula pluripotente. 52. O método de qualquer uma das modalidades 45 a 50, em que a célula de mamífero é uma célula-tronco pluripotente induzida (iPS). 53. O método da modalidade 51, em que a célula pluripotente é uma célula-tronco embrionária (ES) não humana. 54. O método da modalidade 51, em que a célula pluripotente é uma célula-tronco embrionária (ES) de roedor, uma célula-tronco embrionária (ES) de camundongo ou uma célula-tronco embrionária (ES) de rato. 55. O método de qualquer uma das modalidades 45 e 47 a 54, em que o agente de nuclease é um mRNA que codifica uma nuclease. 56. O método de qualquer uma das modalidades 45 e 47 a 54, em que o agente de nuclease é uma nuclease de dedo de zinco (ZFN). 57. O método de qualquer uma das modalidades 45 e 47 a 54, em que o agente de nuclease é uma Nuclease com Efetor do Tipo Ativador Transcricional (TALEN"Transcription Activator-Like Effector Nuclease"). 58. O método de qualquer uma das modalidades 45 e 47 a 54, em que o agente de nuclease é uma meganuclease. 59. O método de qualquer uma das modalidades de 45 e 47 a 54, em que o agente é um RNA nuclease CRISPR guiado cas9 de endonuclease. 60. Um método para modificar o cromossomo Y compreendendo a exposição do cromossomo Y a uma proteína Cas e um RNA CRISPR na presença de um vetor de direcionamento grande (LTVEC) compreendendo uma sequência de ácidos nucleicos de ao menos 10 kb, em que, após a exposição à proteína Cas, ao RNA CRISPR e ao LTVEC, o cromossomo Y é modificado para conter ao menos 10 kb de sequências de ácidos nucleicos. 61. O método da modalidade 60, em que o LTVEC compreende uma sequência de ácidos nucleicos de ao menos 20 kb, ao menos 30 kb, ao menos 40 kb, ao menos 50 kb, ao menos 60 kb, ao menos 70 kb, ao menos 80 kb ou ao menos 90 kb. 62. O método da modalidade 60, em que o LTVEC compreende uma sequência de ácidos nucleicos de ao menos 100 kb, ao menos 150 kb ou ao menos 200 kb. 63. Um método para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y, compreendendo: (a) fornecer uma célula de mamífero compreendendo o locus-alvo genômico no cromossomo Y, sendo que o locus- alvo genômico compreende uma sequência-alvo de RNA-guia (gRNA); (b) introduzir na célula de mamífero: (i) um vetor de direcionamento grande (LTVEC) que compreende um primeiro ácido nucleico flanqueado com braços de direcionamento homólogos ao locus-alvo genômico, em que o LTVEC é de ao menos 10 kb; (ii) um primeiro construto de expressão que compreende um primeiro promotor funcionalmente ligado a um segundo ácido nucleico que codifica uma proteína Cas, e (iii) um segundo construto de expressão que compreende um segundo promotor funcionalmente ligado a um terceiro ácido nucleico que codifica um RNA-guia (gRNA) que compreende uma sequência de nucleotídeos que se hibridiza à sequência-alvo de gRNA e um RNA CRISPR transativador (tracrRNA), sendo que o primeiro e o segundo promotores estão ativos na célula de mamífero; e (c) identificar uma célula de mamífero modificada que compreende uma modificação genética alvo no locus-alvo genômico no cromossomo Y. 64. O método da modalidade 63, em que o LTVEC é de ao menos 15 kb, ao menos 20 kb, ao menos 30 kb, ao menos 40 kb, ao menos 50 kb, ao menos 60 kb, ao menos 70 kb, ao menos 80 kb ou ao menos 90 kb. 65. O método da modalidade 63, em que o LTVEC é de ao menos 100 kb, ao menos 150 kb ou ao menos 200 kb. 66. O método da modalidade 63, em que a célula de mamífero é uma célula de mamífero não humano. 67. O método da modalidade 63, em que a célula de mamífero é um fibroblasto. 68. O método da modalidade 63, em que a célula de mamífero é de um roedor. 69. O método da modalidade 68, em que o roedor é um rato, um camundongo ou um hamster. 70. O método da modalidade 63, em que a célula de mamífero é uma célula pluripotente. 71. O método da modalidade 70, em que a célula pluripotente é uma célula-tronco pluripotente induzida (iPS). 72. O método da modalidade 70, em que a célula pluripotente é uma célula-tronco embrionária (ES) de camundongo ou uma célula-tronco embrionária (ES) de rato. 73. O método da modalidade 70, em que a célula pluripotente é uma célula progenitora humana restrita em termos de desenvolvimento. 74. O método da modalidade 63, em que a proteína Cas é uma proteína Cas9. 75. O método da modalidade 74, em que a sequência-alvo de gRNA é imediatamente flanqueada por uma sequência de Motivo Adjacente Protoespaçador (PAM, "Protospacer Adjacent Motif"). 76. O método da modalidade 63, em que a soma total de braços de homologia em 5’ e 3’ do LTVEC é de cerca de 10 kb a cerca de 150 kb. 77. O método da modalidade 76, em que a soma total dos braços de homologia em 5’ e 3’ do LTVEC é de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 120 kb ou de cerca de 120 kb a 150 kb. 78. O método da modalidade 63, em que a modificação genética alvo compreende: (a) uma substituição de uma sequência endógena de ácidos nucleicos por uma sequência homóloga ou ortóloga de ácidos nucleicos; (b) uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos; (c) uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos, em que a deleção varia de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, ou de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 400 kb, de cerca de 400 kb a cerca de 500 kb, de cerca de 500 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 1 Mb a cerca de 1,5 Mb, de cerca de 1,5 Mb a cerca de 2 Mb, de cerca de 2 Mb a cerca de 2,5 Mb, ou de cerca de 2,5 Mb a cerca de 3 Mb; (d) inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos; (e) inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos variando de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 250 kb, de cerca de 250 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 350 kb, ou de cerca de 350 kb a cerca de 400 kb; (f) inserção de uma sequência exógena de ácidos nucleicos que compreende uma sequência homóloga ou ortóloga de ácidos nucleicos; (g) inserção de uma sequência quimérica de ácidos nucleicos que compreende uma sequência de ácidos nucleicos humanos e uma de não humanos; (h) inserção de um alelo condicional flanqueado com sequências-alvo de recombinase específicas do sítio; (i) inserção de um marcador selecionável ou de um gene-repórter funcionalmente ligado a um terceiro promotor ativo na célula de mamífero; ou (j) uma combinação dos mesmos. 79. O método da modalidade 63, em que o locus-alvo genômico compreende (i) uma sequência-alvo em 5’ que é homóloga a um braço de homologia em 5’; e (iii) uma sequência-alvo em 3' que é homóloga a um braço de homologia em 3'. 80. O método da modalidade 79, em que a sequência-alvo em 5’ e a sequência-alvo em 3’ são separadas por ao menos 5 kb, porém menos que 3 Mb. 81. O método da modalidade 79, em que a sequência-alvo em 5’ e a sequência-alvo em 3’ são separadas por ao menos 5 kb, porém menos que 10 kb, ao menos 10 kb, porém menos que 20 kb, ao menos 20 kb, porém menos que 40 kb, ao menos 40 kb, porém menos que 60 kb, ao menos 60 kb, porém menos que 80 kb, ao menos cerca de 80 kb, porém menos que 100 kb, ao menos 100 kb, porém menos que 150 kb ou ao menos 150 kb, porém menos que 200 kb, ao menos cerca de 200 kb, porém menos que cerca de 300 kb, ao menos cerca de 300 kb, porém menos que cerca de 400 kb, ao menos cerca de 400 kb, porém menos que cerca de 500 kb, ao menos cerca de 500 kb, porém menos que cerca de 1 Mb, ao menos cerca de 1 Mb, porém menos que cerca de 1,5 Mb, ao menos cerca de 1,5 Mb, porém menos que cerca de 2 Mb, ao menos cerca de 2 Mb, porém menos que cerca de 2,5 Mb, ou ao menos cerca de 2,5 Mb, porém menos que cerca de 3 Mb. 82. O método da modalidade 63, em que o primeiro e o segundo construtos de expressão estão em uma molécula de ácido nucléico única. 83. O método da modalidade 63, em que o locus-alvo genômico compreende o locus Sry. 84. Um método para modificação genética alvo no cromossomo Y de um animal não humano, compreendendo: (a) modificar um locus genômico de interesse no cromossomo Y de uma célula pluripotente não humana, de acordo com o método da modalidade 4, produzindo assim uma célula pluripotente geneticamente modificada não humana compreendendo uma modificação genética alvo no cromossomo Y; (b) introduzir a célula pluripotente não humana modificada de (a) em um embrião hospedeiro não humano; e (c) fazer a gestação do embrião hospedeiro não humano compreendendo a célula pluripotente modificada em um substituinte, em que o substituinte produz progênie F0 compreendendo a modificação genética alvo, em que a modificação genética alvo pode ser transmitida através da linhagem germinativa. 85. O método da modalidade 84, em que o locus genômico de interesse compreende o locus Sry. 86. Um método para modificar um locus-alvo genômico no cromossomo Y em uma célula que compreende: (a) fornecer uma célula compreendendo um locus-alvo genômico no cromossomo Y compreendendo um sítio de reconhecimento para um agente de nuclease, (b) introduzir, na célula, (i) o agente de nuclease, em que o agente de nuclease induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla no primeiro sítio de reconhecimento; e, (ii) um primeiro vetor de direcionamento compreendendo um primeiro polinucleotídeo de inserção flanqueado por um primeiro e um segundo braços de homologia correspondentes a um primeiro e a um segundo sítios-alvo localizados em proximidade suficiente do primeiro sítio de reconhecimento, em que o comprimento do primeiro braço de homologia e/ou do segundo braço de homologia é de ao menos 400 bp, porém menos que 1000 bp; e (c) identificar ao menos uma célula que compreende, em seu genoma, o primeiro polinucleotídeo de inserção integrado no locus-alvo genômico. 87. O método da modalidade 86, em que o comprimento do primeiro braço de homologia e/ou do segundo braço de homologia é de cerca de 700 bp a cerca de 800 bp. 88. O método da modalidade 86, em que a modificação compreende uma deleção de uma sequência endógena de ácidos nucleicos. 89. O método da modalidade 88, em que a deleção varia de cerca de 5 kb a cerca de 10 kb, de cerca de 10 kb a cerca de 20 kb, de cerca de 20 kb a cerca de 40 kb, de cerca de 40 kb a cerca de 60 kb, de cerca de 60 kb a cerca de 80 kb, de cerca de 80 kb a cerca de 100 kb, de cerca de 100 kb a cerca de 150 kb, ou de cerca de 150 kb a cerca de 200 kb, de cerca de 200 kb a cerca de 300 kb, de cerca de 300 kb a cerca de 400 kb, de cerca de 400 kb a cerca de 500 kb, de cerca de 500 kb a cerca de 1 Mb, de cerca de 1 Mb a cerca de 1,5 Mb, de cerca de 1,5 Mb a cerca de 2 Mb, de cerca de 2 Mb a cerca de 2,5 Mb, ou de cerca de 2,5 Mb a cerca de 3 Mb. 90. O método da modalidade 88, em que a deleção é de ao menos 500 kb. [00280] Various promoters can be used in the expression cassettes provided here. Promoters can be selected based on the desired outcome. It is recognized that different applications can be improved by the use of different promoters in the expression cassettes to modulate the timing, localization and/or level of expression of the polynucleotide of interest. Such expression constructs may also contain, if desired, a promoter regulatory region (e.g., one that confers inducible, constitutive, environmentally or developmentally regulated, or cell- or tissue-specific/selective expression), a transcription, a ribosome binding site, an RNA processing signal, a transcription termination site and/or a polyadenylation signal. Non-limiting embodiments include: 1. An in vitro culture comprising (a) an XY non-human mammalian embryonic stem (ES) cell that has a modification that decreases the level and/or activity of a Sry protein; and, (b) a medium comprising a base medium and supplements suitable for maintaining the non-human mammalian ES cell in culture, the medium having one or more of the following characteristics: an osmolality of about 200 mOsm/kg to less which is about 329 mOsm/kg; a conductivity of about 11 mS/cm to about 13 mS/cm; a salt of an alkali metal and a halide in a concentration of about 50 mM to about 110 mM; a carbonic acid salt concentration of about 17 mM to about 30 mM; a total concentration of alkali metal halide salt and carbonic acid salt of about 85 mM to about 130 mM; and/or a combination of any two or more thereof. 2. The in vitro culture of claim 1, wherein the XY non-human mammalian ES cell is from a rodent. 3. The in vitro culture of claim 2, wherein the rodent is a mouse. 4. The in vitro culture of modality 3, wherein the XY mouse ES cell is a VGF1 mouse ES cell. 5. The in vitro culture of modality 2, in which the rodent is a rat or a hamster. 6. The in vitro culture of any of modalities 1 to 5, in which the decreased level and/or activity of the Sry protein results from a genetic modification in the Sry gene. 7. The in vitro culture of modality 6, in which the genetic modification in the Sry gene comprises an insertion of one or more nucleotides, a deletion of one or more nucleotides, a substitution of one or more nucleotides, a knockout, a knockin, a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with a heterologous nucleic acid sequence, or a combination thereof. 8. The in vitro culture of any of embodiments 1 to 7, wherein the non-human mammal contains one ES cell, two, three or more genetic modifications. 9. The in vitro culture of modality 8, wherein the target genetic modification comprises an insertion, a deletion, a knockout, a knockin, a point mutation or a combination thereof. 10. The in vitro culture of modality 8, wherein the target genetic modification comprises at least one insertion of a heterologous polynucleotide into the XY ES cell genome. 11. The in vitro culture of any of modalities 8 to 10, in which the target genetic modification occurs in an autosome. 12. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has 50 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 218 ± 22 mOsm/kg. 13. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has about 3 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 218 mOsm/kg. 14. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 261 ± 26 mOsm/kg. 15. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 261 mOsm/kg. 16. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has 110 ± 5 mM NaCl, 18 ± 5 mM carbonate and 294 ± 26 mOsm/kg. 17. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has about 6.4 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 294 mOsm/kg. 18. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 270 ± 26 mOsm/kg. 19. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 270 mOsm/kg. 20. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate, 86 ± 5 mM glucose and 322 ± 32 mOsm/kg. 21. In vitro culture of any of modalities 1 to 11, in which the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, glucose/15 ml, 5 mg, 322/kg and mOsm. 22. The in vitro culture of any of modalities 1 to 21, in which, upon introduction of XY non-human mammalian ES cells into a host embryo and after gestation of the host embryo, at least 80% of the non-human mammals in F0 are XY females who, upon reaching sexual maturity, XY non-human mammal females in F0 are fertile. 23. A method for producing a fertile female XY non-human mammal in an F0 generation, comprising: (a) culturing a donor XY non-human mammal embryonic stem (ES) cell having a modification that lowers the level and/or the activity of a Sry protein in a medium comprising a base medium and supplements suitable for maintaining the non-human mammalian ES cell in culture, the medium having one or more of the following characteristics: an osmolality of about 200 mOsm /kg to less than about 329 mOsm/kg; a conductivity of about 11 mS/cm to about 13 mS/cm; a salt of an alkali metal and a halide in a concentration of about 50 mM to about 110 mM; a carbonic acid salt concentration of about 17 mM to about 30 mM; a total concentration of alkali metal halide salt and carbonic acid salt of about 85 mM to about 130 mM; and/or a combination of any two or more thereof; (b) introducing the donor XY non-human mammalian ES cell into a host embryo; (c) gestation of the host embryo; and, (d) obtain a female non-human mammal XY in F0, whereby, upon reaching sexual maturity, the female non-human mammal XY in F0 is fertile. 24. The method of embodiment 23, wherein the non-human mammalian ES cell XY is from a rodent. 25. The method of embodiment 24, wherein the rodent is a mouse. 26. The method of embodiment 25, wherein the XY mouse ES cell is a VGF1 mouse ES cell. 27. The method of embodiment 24, wherein the rodent is a mouse or a hamster. 28. The method of any one of embodiments 23 to 27, wherein the decreased level and/or activity of the Sry protein results from a genetic modification in the Sry gene. 29. The method of embodiment 28, wherein the genetic modification in the Sry gene comprises an insertion of one or more nucleotides, a deletion of one or more nucleotides, a substitution of one or more nucleotides, a knockout, a knockin, a substitution of an endogenous nucleic acid sequence with a heterologous nucleic acid sequence, or a combination thereof. 30. The method of any one of embodiments 23 to 29, wherein the non-human mammal contains one ES cell, two, three or more genetic modifications. 31. The method of embodiment 30, wherein the targeted genetic modification comprises an insertion, a deletion, a knockout, a knockin, a point mutation, or a combination thereof. 32. The method of embodiment 30, wherein the genetic modification comprises at least one insertion of a heterologous polynucleotide into an XY ES cell genome. 33. The method of any one of embodiments 30 to 32, wherein the target genetic modification occurs in an autosome. 34. The method of any of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has 50 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 218 ± 22 mOsm/kg. 35. The method of any of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has about 3 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 218 mOsm/kg. 36. The method of any of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has 50 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 261 ± 26 mOsm/kg. 37. The method of any one of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 261 mOsm/kg. 38. The method of any of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has 50 ± 5 mM NaCl, 29 ± 5 mM carbonate and 294 ± 26 mOsm/kg. 39. The method of any one of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has about 6.4 mg/ml NaCl, 1.5 mg/ml sodium bicarbonate and 294 mOsm/kg. 40. The method of any of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate and 270 ± 27 mOsm/kg. 41. The method of any one of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate and 270 mOsm/kg. 42. The method of any of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has 87 ± 5 mM NaCl, 26 ± 5 mM carbonate, 86 ± 5 mM glucose and 322 ± 32 mOsm/kg. 43. The method of any of embodiments 23 to 33, wherein the base medium has about 5.1 mg/ml NaCl, 2.2 mg/ml sodium bicarbonate, 15.5 mg/ml glucose and 322 mOsm/kg. 44. A method for producing a transgenic non-human mammal homozygote for a target genetic mutation in the F1 generation comprising: (a) crossing a fertile XY female in F0 that has a decrease in the level and/or activity of the Sry protein with a clonal sibling in cohort derived from the same ES cell clone, non-human mammal male XY at F0, the fertile non-human mammal female XY at F0 and the non-human mammal male genetic mutation; and, (b) obtain an F1 progeny mouse that is homozygous for the genetic modification. 45. A method for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising: (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent, (b) introducing , in the cell, (i) the nuclease agent, wherein the nuclease agent induces an incision or double-strand break at the first recognition site; and, (ii) a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms corresponding to a first and a second target sites located in sufficient proximity to the first recognition site, wherein the The total sum of the first homology arm and the second homology arm is at least 4 kb, but less than 150 kb; and (c) identify at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus. 46. A method for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising: (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent, (b) introducing , in the cell, a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms corresponding to a first and a second target sites, wherein the sum total of the first homology arm and the second arm of homology is at least 4 kb, but less than 150 kb; and, (c) identify at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus. 47. The method of embodiment 45 or 46, wherein the cell is a mammalian cell. 48. The method of embodiment 47, wherein the mammalian cell is a non-human cell. 49. The method of embodiment 47, wherein the mammalian cell is from a rodent. 50. The method of embodiment 49, wherein the rodent is a rat, mouse or hamster. 51. The method of any one of embodiments 45 to 50, wherein the cell is a pluripotent cell. 52. The method of any one of embodiments 45 to 50, wherein the mammalian cell is an induced pluripotent stem (iPS) cell. 53. The method of embodiment 51, wherein the pluripotent cell is a non-human embryonic stem (ES) cell. 54. The method of embodiment 51, wherein the pluripotent cell is a rodent embryonic stem (ES) cell, a mouse embryonic stem (ES) cell, or a rat embryonic stem (ES) cell. 55. The method of any one of embodiments 45 and 47 to 54, wherein the nuclease agent is an mRNA encoding a nuclease. 56. The method of any one of embodiments 45 and 47 to 54, wherein the nuclease agent is a zinc finger nuclease (ZFN). 57. The method of any of embodiments 45 and 47 to 54, wherein the nuclease agent is a Transcription Activator-Like Effector Nuclease (TALEN). 58. The method of any one of embodiments 45 and 47 to 54, wherein the nuclease agent is a meganuclease. 59. The method of any one of embodiments 45 and 47 to 54, wherein the agent is an endonuclease cas9 guided CRISPR RNA nuclease. 60. A method for modifying the Y chromosome comprising exposing the Y chromosome to a Cas protein and a CRISPR RNA in the presence of a large targeting vector (LTVEC) comprising a nucleic acid sequence of at least 10 kb, wherein, after Upon exposure to Cas protein, CRISPR RNA, and LTVEC, the Y chromosome is modified to contain at least 10 kb of nucleic acid sequences. 61. The method of modality 60, wherein the LTVEC comprises a nucleic acid sequence of at least 20 kb, at least 30 kb, at least 40 kb, at least 50 kb, at least 60 kb, at least 70 kb, at least least 80 kb or at least 90 kb. 62. The method of embodiment 60, wherein the LTVEC comprises a nucleic acid sequence of at least 100 kb, at least 150 kb, or at least 200 kb. 63. A method for modifying a genomic target locus on the Y chromosome, comprising: (a) providing a mammalian cell comprising the genomic target locus on the Y chromosome, the genomic target locus comprising an RNA target sequence guide (gRNA); (b) introducing into the mammalian cell: (i) a large targeting vector (LTVEC) comprising a first nucleic acid flanked with targeting arms homologous to the genomic target locus, wherein the LTVEC is at least 10 kb; (ii) a first expression construct comprising a first promoter operably linked to a second nucleic acid encoding a Cas protein, and (iii) a second expression construct comprising a second promoter operably linked to a third nucleic acid encoding a guide RNA (gRNA) comprising a nucleotide sequence that hybridizes to the gRNA target sequence and a transactivating CRISPR RNA (tracrRNA), with the first and second promoters being active in the mammalian cell; and (c) identifying a modified mammalian cell comprising a target genetic modification at the genomic target locus on the Y chromosome. 64. The method of embodiment 63, wherein the LTVEC is at least 15 kb, at least 20 kb, at least at least 30 kb, at least 40 kb, at least 50 kb, at least 60 kb, at least 70 kb, at least 80 kb or at least 90 kb. 65. The method of embodiment 63, wherein the LTVEC is at least 100 kb, at least 150 kb, or at least 200 kb. 66. The method of embodiment 63, wherein the mammalian cell is a non-human mammalian cell. 67. The method of embodiment 63, wherein the mammalian cell is a fibroblast. 68. The method of embodiment 63, wherein the mammalian cell is from a rodent. 69. The method of embodiment 68, wherein the rodent is a rat, mouse or hamster. 70. The method of embodiment 63, wherein the mammalian cell is a pluripotent cell. 71. The method of embodiment 70, wherein the pluripotent cell is an induced pluripotent stem (iPS) cell. 72. The method of embodiment 70, wherein the pluripotent cell is a mouse embryonic stem (ES) cell or a rat embryonic stem (ES) cell. 73. The method of embodiment 70, wherein the pluripotent cell is a developmentally restricted human progenitor cell. 74. The method of embodiment 63, wherein the Cas protein is a Cas9 protein. 75. The method of embodiment 74, wherein the gRNA target sequence is immediately flanked by a Protospacer Adjacent Motif (PAM) sequence. 76. The method of embodiment 63, wherein the total sum of 5' and 3' homology arms of the LTVEC is from about 10 kb to about 150 kb. 77. The method of embodiment 76, wherein the sum total of the 5' and 3' homology arms of the LTVEC is from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about from 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 120 kb, or from about 120 kb to about 150 kb . 78. The method of embodiment 63, wherein the target genetic modification comprises: (a) a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with a homologous or orthologous nucleic acid sequence; (b) a deletion of an endogenous nucleic acid sequence; (c) a deletion of an endogenous nucleic acid sequence, wherein the deletion ranges from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb , from about 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, or from about 150 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 400 kb, from about 400 kb to about 500 kb, from about 500 kb to about 1 Mb , from about 1 Mb to about 1.5 Mb, from about 1.5 Mb to about 2 Mb, from about 2 Mb to about 2.5 Mb, or from about 2.5 Mb to about 3 Mb; (d) insertion of an exogenous nucleic acid sequence; (e) insertion of an exogenous nucleic acid sequence ranging from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, from about 150 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 250 kb, from about 250 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 350 kb, or from about 350 kb to about 400 kb; (f) insertion of an exogenous nucleic acid sequence comprising a homologous or orthologous nucleic acid sequence; (g) inserting a chimeric nucleic acid sequence comprising a human and a non-human nucleic acid sequence; (h) insertion of a conditional allele flanked with site-specific recombinase target sequences; (i) insertion of a selectable marker or a reporter gene functionally linked to a third active promoter in the mammalian cell; or (j) a combination thereof. 79. The method of embodiment 63, wherein the genomic target locus comprises (i) a 5' target sequence that is homologous to a 5' homology arm; and (iii) a 3' target sequence that is homologous to a 3' homology arm. 80. The method of embodiment 79, wherein the 5' target sequence and the 3' target sequence are separated by at least 5 kb, but less than 3 Mb. 81. The method of embodiment 79, wherein the The 5' target sequence and the 3' target sequence are separated by at least 5 kb but less than 10 kb, at least 10 kb but less than 20 kb, at least 20 kb but less than 40 kb, at least 40 kb but less than 60 kb at least 60 kb but less than 80 kb at least about 80 kb but less than 100 kb at least 100 kb but less than 150 kb or at least 150 kb , but less than 200 kb, at least about 200 kb, but less than about 300 kb, at least about 300 kb, but less than about 400 kb, at least about 400 kb, but less than about 500 kb, at least about 500 kb, but less than about 1 Mb, at least about 1 Mb, but less than about 1.5 Mb, at least about 1.5 Mb, but less than about 2 Mb , at least about 2 Mb, but less than about 2.5 Mb, or at least about 2.5 Mb, but less than about 3 Mb. 82. The method of embodiment 63, wherein the first and second expression constructs are on a single nucleic acid molecule. 83. The method of embodiment 63, wherein the genomic target locus comprises the Sry locus. 84. A method for target genetic modification on the Y chromosome of a non-human animal, comprising: (a) modifying a genomic locus of interest on the Y chromosome of a non-human pluripotent cell, in accordance with the method of embodiment 4, thereby producing a non-human genetically modified pluripotent cell comprising a targeted genetic modification on the Y chromosome; (b) introducing the modified non-human pluripotent cell of (a) into a non-human host embryo; and (c) gestating the non-human host embryo comprising the pluripotent cell modified in a substituent, wherein the substituent produces F0 progeny comprising the target genetic modification, wherein the target genetic modification can be transmitted through the germline. 85. The method of embodiment 84, wherein the genomic locus of interest comprises the Sry locus. 86. A method for modifying a genomic target locus on the Y chromosome in a cell comprising: (a) providing a cell comprising a genomic target locus on the Y chromosome comprising a recognition site for a nuclease agent, (b) introducing , in the cell, (i) the nuclease agent, wherein the nuclease agent induces an incision or double-strand break at the first recognition site; and, (ii) a first targeting vector comprising a first insertion polynucleotide flanked by a first and a second homology arms corresponding to a first and a second target sites located in sufficient proximity to the first recognition site, wherein the length of the first homology arm and/or the second homology arm is at least 400 bp, but less than 1000 bp; and (c) identify at least one cell that comprises, in its genome, the first insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus. 87. The method of embodiment 86, wherein the length of the first homology arm and/or the second homology arm is about 700 bp to about 800 bp. 88. The method of embodiment 86, wherein the modification comprises a deletion of an endogenous nucleic acid sequence. 89. The method of embodiment 88, wherein the deletion ranges from about 5 kb to about 10 kb, from about 10 kb to about 20 kb, from about 20 kb to about 40 kb, from about 40 kb to about 60 kb, from about 60 kb to about 80 kb, from about 80 kb to about 100 kb, from about 100 kb to about 150 kb, or from about 150 kb to about 200 kb, from about 200 kb to about 300 kb, from about 300 kb to about 400 kb, from about 400 kb to about 500 kb, from about 500 kb to about 1 Mb, from about 1 Mb to about 1.5 Mb, from about 1.5 Mb to about 2 Mb, from about 2 Mb to about 2.5 Mb, or from about 2.5 Mb to about 3 Mb. 90 .The method of modality 88, in which the deletion is at least 500 kb.

[00281] Os presentes métodos e composições podem ser configurados de muitas formas diferentes e não devem ser considerados como limitação das modalidades definidas na presente invenção; em vez disto, essas modalidades são fornecidas de modo que a presente revelação atenda às exigências legais aplicáveis. Números semelhantes referem-se a elementos semelhantes ao longo deste documento.[00281] The present methods and compositions can be configured in many different ways and should not be considered as a limitation of the modalities defined in the present invention; rather, these embodiments are provided so that this disclosure meets applicable legal requirements. Similar numbers refer to similar elements throughout this document.

[00282] Diversas modificações e outras modalidades dos métodos e composições definidas na presente invenção serão reconhecidas por aqueles versados na técnica à qual estes métodos e composições pertencem, tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições a seguir e nos desenhos associados. Portanto, deve ficar entendido que os métodos e composições não devem ser limitados às modalidades específicas reveladas e que modificações e outras modalidades estão incluídas no escopo das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam empregados na presente revelação, estes são utilizados somente em um sentido genérico e descritivo e não para fins de limitação.[00282] Various modifications and other modalities of the methods and compositions defined in the present invention will be recognized by those skilled in the art to which these methods and compositions belong, having the benefit of the teachings presented in the following descriptions and in the associated drawings. Therefore, it is to be understood that the methods and compositions are not to be limited to the specific embodiments disclosed and that modifications and other embodiments are included within the scope of the appended claims. Although specific terms are employed in the present disclosure, they are used only in a generic and descriptive sense and not for limiting purposes.

[00283] Os exemplos a seguir são apresentados como forma de ilustração, mas sem que isto constitua uma limitação.[00283] The following examples are presented by way of illustration, but without this constituting a limitation.

EXEMPLOSEXAMPLES Exemplo 1. Direcionamento do Gene Sry no Cromossomo Y Auxiliado por TALENs ou CRISPRExample 1. Targeting of the Sry Gene on the Y Chromosome Aided by TALENs or CRISPR

[00284] Uma deleção-alvo compreendendo um alelo de substituição lacZ para Sry foi criada com um vetor de direcionamento compreendendo, em ordem, um braço de homologia a montante de aproximadamente 700 bp, uma sequência de codificação de beta-galactosidase (lacZ) seguida de um sinal de poliadenilação, um cassete de resistência a neomicina flanqueado por sítios loxP compreendendo um promotor de ubiquitina C humana, incluindo o primeiro éxon, o primeiro íntron e parte do segundo éxon, uma sequência de codificação de neomicina fosfotransferase e um sinal de poliadenilação e um braço de homologia a jusante de aproximadamente 650 bp. O alelo criado pelo direcionamento correto do gene Sry com o vetor de direcionamento compreende uma deleção do quadro de leitura aberto de Sry de aproximadamente 1 kb e a substituição pelo cassete lacZ-neo, de tal modo que a sequência de codificação de beta-galactosidase seja fundida no quadro no códon inicial de Sry. O vetor de direcionamento foi utilizado para direcionar o gene Sry em ambas as linhagens de célula ES híbrida F1, a saber, VGB6 (também chamada de B6A6) C57BL/6 e VGF1 (também chamada de F1H4) C57BL6/129. As células ES VGF1 (F1H4) de camundongo foram derivadas de embriões híbridos produzidos pelo cruzamento de uma fêmea de camundongo C57BL/6NTac com um macho de camundongo 129S6/SvEvTac. Portanto, as células ES VGF1 contêm cromossomo Y de camundongo 129S6/SvEvTac. As fêmeas de camundongo XY produzidas a partir da linhagem celular VGF1 contêm um cromossomo Y derivado de camundongo 129S6/SvEvTac.[00284] A targeted deletion comprising a lacZ replacement allele for Sry was created with a targeting vector comprising, in order, an upstream homology arm of approximately 700 bp, a beta-galactosidase (lacZ) coding sequence followed of a polyadenylation signal, a neomycin resistance cassette flanked by loxP sites comprising a human ubiquitin C promoter, including the first exon, the first intron and part of the second exon, a neomycin phosphotransferase coding sequence and a polyadenylation signal and a downstream homology arm of approximately 650 bp. The allele created by correctly targeting the Sry gene with the targeting vector comprises a deletion of the Sry open reading frame of approximately 1 kb and replacement with the lacZ-neo cassette such that the beta-galactosidase coding sequence is fused in frame at the start codon of Sry. The targeting vector was used to target the Sry gene in both F1 hybrid ES cell lines, namely VGB6 (also called B6A6) C57BL/6 and VGF1 (also called F1H4) C57BL6/129. Mouse VGF1 (F1H4) ES cells were derived from hybrid embryos produced by crossing a female C57BL/6NTac mouse with a male 129S6/SvEvTac mouse. Therefore, VGF1 ES cells contain mouse Y chromosome 129S6/SvEvTac. Female XY mice produced from the VGF1 cell line contain a 129S6/SvEvTac mouse-derived Y chromosome.

Exemplo 2. Mutações Induzidas por TALEN ou CRISPR no Gene Sry no Cromossomo YExample 2. TALEN or CRISPR-Induced Mutations in the Sry Gene on the Y Chromosome

[00285] As mutações de deleção, presumivelmente o resultado do reparo de ligação terminal não homóloga (NHEJ) de quebras de DNA de fita dupla, variando de 3 bp a 1,2 kb e maiores, foram criadas no gene Sry pela ação de uma TALEN ou de RNAs guia CRISPR, em combinação com Cas9 DNA endonuclease (vide a Figura 1). As células ES compreendendo as mutações induzidas por TALEN e CRISPR no gene Sry também carregaram inserções transgênicas aleatórias do projeto NIH KOMP VG12778 LTVEC (disponível via internet na rede mundial de computadores (www) no endereço eletrônico "velocigene.com/komp/detail/12778"), que compreende uma deleção da sequência de codificação de Sry e a substituição por um cassete de inserção compreendendo lacZ fundida no quadro com o códon inicial de Sry e um gene de resistência a neomicina flanqueado por braços de homologia de 38 e 37 kb e com base em um BAC da biblioteca bMQ (129S7/SvEv Brd- Hprt b-m2). O LTVEC compreende, em seus braços de homologia, todos os elementos de controle conhecidos para a expressão de Sry. Sua betagalactosidase codificada por lacZ serve como um repórter para a expressão específica de tecido e específica do estágio de desenvolvimento do gene Sry. As mutações induzidas por TALEN e CRISPR, acompanhadas de inserções de LTVEC, foram criadas em ambas as linhagens de células ES VGB6 (também chamada de B6A6) e VGF1 (também chamada de F1H4).[00285] Deletion mutations, presumably the result of non-homologous end-joint repair (NHEJ) of double-stranded DNA breaks, ranging from 3 bp to 1.2 kb and larger, were created in the Sry gene by the action of a TALEN or CRISPR guide RNAs, in combination with Cas9 DNA endonuclease (see Figure 1). ES cells comprising TALEN- and CRISPR-induced mutations in the Sry gene also carried random transgenic insertions from the NIH KOMP VG12778 LTVEC project (available via the Internet on the World Wide Web (www) at "velocigene.com/komp/detail/12778 "), which comprises a deletion of the Sry coding sequence and replacement with an insertion cassette comprising lacZ fused in frame to the Sry start codon and a neomycin resistance gene flanked by 38 and 37 kb homology arms and based on a BAC from the bMQ library (129S7/SvEv Brd- Hprt b-m2). LTVEC comprises, in its homology arms, all known control elements for Sry expression. Its lacZ-encoded betagalactosidase serves as a reporter for tissue-specific and developmental stage-specific expression of the Sry gene. TALEN- and CRISPR-induced mutations, accompanied by LTVEC insertions, were created in both VGB6 (also called B6A6) and VGF1 (also called F1H4) ES cell lines.

[00286] Obtivemos uma TALEN (TALEN-1) projetada para direcionar parte da sequência de codificação de motivo de ligação de DNA HMG box (sequência de reconhecimento a montante: 5'-TCCCGTGGTGAGAGGCAC- 3'; sequência de reconhecimento a jusante: 5'-TATTTTGCATGCTGGGAT- 3') no gene Sry. TALEN-1 foi ativo na criação de mutações NHEJ no locus Sry em múltiplos experimentos.[00286] We obtained a TALEN (TALEN-1) designed to target part of the HMG box DNA binding motif coding sequence (upstream recognition sequence: 5'-TCCCGTGGTGAGAGGCAC- 3'; downstream recognition sequence: 5' -TATTTTGCATGCTGGGAT- 3') in the Sry gene. TALEN-1 was active in creating NHEJ mutations at the Sry locus in multiple experiments.

[00287] Ambas as células ES de camundongo VGB6 e VGF1 foram criadas com mutações induzidas por TALEN. A Tabela 1 contém uma lista de todos os clones e os tamanhos das mutações de deleção que eles carregam. (ND na Tabela 1 indica que uma mutação foi detectada por um ensaio qPCR, mas que a natureza molecular exata da mutação não foi determinada.) Todos os clones também carregam ao menos uma cópia do projeto NIH KOMP VG12778 LTVEC.Tabela 1 * Também continha uma inserção de 50 bp[00287] Both VGB6 and VGF1 mouse ES cells were created with TALEN-induced mutations. Table 1 contains a list of all clones and the sizes of the deletion mutations they carry. (ND in Table 1 indicates that a mutation was detected by a qPCR assay, but that the exact molecular nature of the mutation was not determined.) All clones also carry at least one copy of the NIH KOMP VG12778 LTVEC project.Table 1 *Also contained a 50 bp insertion

[00288] Os resultados de microinjeções dos clones de Sry mutantes são apresentados na Tabela 2 e os resultados de cultivo de fêmeas de sexo invertido são apresentados na Tabela 3.Tabela 2Tabela 3 * A fêmea XY de ID No. 1460406 precisou ser eutanasiada antes do nascimento, pois ela teve uma crise próxima ao termo e não pôde dar a luz. Seus filhotes mortos (4 machos, 5 fêmeas) foram recuperados por dissecação e nenhum tinha a mutação de Sry.[00288] The results of microinjections of mutant Sry clones are presented in Table 2 and the results of culturing sex-reversed females are presented in Table 3. Table 2 Table 3 * The XY female with ID No. 1460406 had to be euthanized before birth, as she had a crisis close to term and was unable to give birth. Their dead offspring (4 males, 5 females) were recovered by dissection and none had the Sry mutation.

[00289] Todas as VelociMice com mutações Sry derivadas de células ES VGB6 eram fêmeas, conforme esperado para a inativação de Sry (Tabela 2). Aquelas sem mutações Sry, mas carregando ao menos uma cópia do NIH KOMP VG12778 LTVEC produziram somente machos VelociMice (Tabela 2, clones GB4 e GG1). Quando 17 fêmeas B6 VelociMice com Sry mutante foram produzidas como teste, somente uma ficou prenhe após cerca de quatro meses de configuração da reprodução (Tabela 3), e aquela fêmea precisou ser eutanasiada antes do nascimento, pois ela teve uma crise próxima ao termo e não pôde dar a luz. Seus filhotes mortos (4 machos, 5 fêmeas) recuperados por dissecação eram todos WT; nenhum tinha a mutação de Sry. Concluiu-se que quase todos os camundongos com Sry mutante produzidos a partir de células ES VGB6 são estéreis, o que está de acordo com a literatura sobre mutações Sry. Entretanto, nossos dados demonstraram resultado muito diferente com os clones de VGF1.[00289] All VelociMice with Sry mutations derived from VGB6 ES cells were female, as expected for Sry inactivation (Table 2). Those without Sry mutations but carrying at least one copy of the NIH KOMP VG12778 LTVEC produced only VelociMice males (Table 2, clones GB4 and GG1). When 17 B6 VelociMice females with mutant Sry were produced as a test, only one became pregnant after about four months of reproductive setup (Table 3), and that female had to be euthanized before birth because she had a seizure near term and couldn't give birth. Their dead offspring (4 males, 5 females) recovered by dissection were all WT; none had the Sry mutation. It was concluded that almost all mice with mutant Sry produced from VGB6 ES cells are sterile, which is in agreement with the literature on Sry mutations. However, our data demonstrated a very different result with VGF1 clones.

[00290] Primeiro, as células ES VGF1 foram mantidas, como de costume, em nosso meio de crescimento com baixo potencial osmótico do tipo KO-DMEM que é feminilizante: alguns dos clones XY microinjetados criados neste meio produzirão fêmeas férteis XY, ou seja, um fenômeno de fêmeas XY, embora estas não carreguem mutações. Um exemplo é o clone TH4, que não possui mutação Sry, mas que carrega ao menos uma cópia do NIH KOMP VG12778 LTVEC. Este clone produziu 2 fêmeas e 6 machos VelociMice (Tabela 2). Dois outros clones de VGF1 sem mutações Sry (TA3 e TA4, Tabela 2) produziram somente VelociMice machos. Pretendia-se determinar se as células ES XY VGF1 com mutações em Sry também podem ser feminilizadas pelo meio. Em outras palavras, ao contrário das células ES VGB6 com Sry mutante, elas produziriam algumas fêmeas férteis XY com Sry mutante? (Observar que as células ES VGB6 não podem ser mantidas em meios com baixo potencial osmótico do tipo KO-DMEM e manter a capacidade de produzir camundongos.) A resposta é sim, conforme mostrado na Tabela 3.[00290] First, VGF1 ES cells were maintained, as usual, in our low osmotic potential growth medium of the KO-DMEM type which is feminizing: some of the microinjected XY clones raised in this medium will produce fertile XY females, i.e. a phenomenon of XY females, although these do not carry mutations. An example is the TH4 clone, which does not have the Sry mutation, but which carries at least one copy of the NIH KOMP VG12778 LTVEC. This clone produced 2 females and 6 males VelociMice (Table 2). Two other VGF1 clones without Sry mutations (TA3 and TA4, Table 2) produced only male VelociMice. We aimed to determine whether XY VGF1 ES cells with mutations in Sry can also be feminized by the medium. In other words, unlike VGB6 ES cells with mutant Sry, would they produce some fertile XY females with mutant Sry? (Note that VGB6 ES cells cannot be maintained in low osmotic potential media of the KO-DMEM type and maintain the ability to produce mice.) The answer is yes, as shown in Table 3.

[00291] Seis clones de célula ES VGF1 com pequenas deleções induzidas por TALEN variando de 5 bp a mais que 1 kb foram microinjetadas. Todas as fêmeas VelociMice produzidas, 32 das quais foram criadas. Notavelmente, todas as fêmeas VelociMice XY com Sry mutante eram férteis; cada uma produziu ao menos uma ninhada (Tabela 3). Muitas das fêmeas XY com Sry mutante produziram múltiplas ninhadas de tamanhos normais, enquanto que algumas das fêmeas XY produziram somente uma ou duas pequenas ninhadas. Dos 299 camundongos F1 dessas procriações que foram genotipadas, aproximadamente metade (146, 49%) são machos XY normais ou fêmeas XX normais. 174 (58%) dos camundongos F1 eram fêmeas fenotípicas, enquanto que 125 (42%) eram machos fenotípicos. 26 dentre as fêmeas (15% de fêmeas, 8,7% da geração F1 total) eram fêmeas XY que herdaram um alelo de Sry mutante. Devido aos eventos de não disjunção meiótica associados aos oócitos XY, diversos genótipos aberrantes - XXY, XYY, XO, XXYY - alguns dos quais incluíam alelos de Sry mutante, foram observados na progênie F1 de fêmeas VelociMice XY com Sry mutante.[00291] Six VGF1 ES cell clones with small TALEN-induced deletions ranging from 5 bp to more than 1 kb were microinjected. All VelociMice females produced, 32 of which were bred. Notably, all VelociMice XY females with mutant Sry were fertile; each produced at least one litter (Table 3). Many of the XY females with mutant Sry produced multiple normal-sized litters, whereas some of the XY females produced only one or two small litters. Of the 299 F1 mice from these breedings that were genotyped, approximately half (146.49%) are normal XY males or normal XX females. 174 (58%) of the F1 mice were phenotypic females, while 125 (42%) were phenotypic males. 26 of the females (15% of females, 8.7% of the total F1 generation) were XY females that inherited a mutant Sry allele. Due to meiotic nondisjunction events associated with XY oocytes, several aberrant genotypes - XXY, XYY, XO, XXYY - some of which included mutant Sry alleles, were observed in the F1 progeny of VelociMice XY females with mutant Sry.

[00292] Um método para a criação eficiente de fêmeas VelociMice férteis XY a partir de células ES XY foi constatado. Se forem criadas mutações de inativação no gene Sry em células ES que foram mantidas no meio de crescimento feminilizante, uma alta proporção de fêmeas férteis XY de camundongo é obtida as quais, quando cruzadas com machos, produzem, em sua maioria, machos e fêmeas de camundongos com cromossomos X e Y normais.[00292] A method for efficiently creating fertile XY VelociMice females from XY ES cells has been discovered. If inactivating mutations are created in the Sry gene in ES cells that have been maintained in feminizing growth medium, a high proportion of fertile XY mouse females are obtained which, when crossed with males, produce mostly male and female mice. mice with normal X and Y chromosomes.

Exemplo 3. Recuperação do embrião em KO-DMEM ou DMEM após as mutações induzidas por TALEN no Gene Sry do Cromossomo YExample 3. Embryo recovery in KO-DMEM or DMEM after TALEN-induced mutations in the Y Chromosome Sry Gene

[00293] O correto direcionamento de Sry de camundongo por LTVEC foi confirmado ou negado por genotipagem da ninhada F1 derivada de fêmeas F0, as quais eram XY e carregavam mutação Sry. A cossegregação em camundongos F1 do cassete LacZ/Neo com a mutação Sry (conforme avaliada pelos ensaios LOA de Sry) fortemente sugere o correto direcionamento. A falha de cossegregação do LacZ/Neo com a mutação indica que o clone original continha uma mutação de deleção de Sry (induzida por TALEN) ligada a uma inserção transgênica LacZ/Neo em outro local no genoma.[00293] The correct targeting of mouse Sry by LTVEC was confirmed or denied by genotyping the F1 litter derived from F0 females, which were XY and carried the Sry mutation. Cosegregation in F1 mice of the LacZ/Neo cassette with the Sry mutation (as assessed by Sry LOA assays) strongly suggests correct targeting. The failure of LacZ/Neo to cosegregate with the mutation indicates that the original clone contained a Sry deletion mutation (induced by TALEN) linked to a LacZ/Neo transgenic insertion elsewhere in the genome.

[00294] A cria de fêmeas XY com mutações Sry apresentou uma variedade de cariótipos anormais em uma alta frequência (incluindo XXY, XYY e XO). A contagem de cromossomos de sexo foi avaliada utilizando ensaios de perda de alelo não relacionada (LOA, loss of allele) para genes nos cromossomos X e Y. O número de cópias de Sry foi então determinado com o uso de ensaios LOA. A presença do alelo de Sry mutante foi deduzida em camundongos nos quais o número de cópias do cromossomo Y excedeu o número de cópias de Sry (por exemplo, 1 cópia de Y e 0 copies de Sry, ou 2 cópias de Y e 1 cópia de Sry). Por fim, a presença de LacZ e Neo foi determinada utilizando ensaios TaqMan.[00294] The offspring of XY females with Sry mutations presented a variety of abnormal karyotypes at a high frequency (including XXY, XYY and XO). Sex chromosome count was assessed using loss of allele (LOA) assays for genes on the X and Y chromosomes. Sry copy number was then determined using LOA assays. The presence of the mutant Sry allele was deduced in mice in which the number of copies of the Y chromosome exceeded the number of copies of Sry (e.g., 1 copy of Y and 0 copies of Sry, or 2 copies of Y and 1 copy of Sry). Finally, the presence of LacZ and Neo was determined using TaqMan assays.

[00295] No conjunto de clones originais, que foram criados por Sry LTVEC com TALEN nuclease e cresceram em KO-DMEM, ficou evidente que o cassete LacZ/Neo não foi cossegregante com a mutação Sry. Uma ninhada de amostra destes clones é mostrada na Tabela 4.Tabela 4: Triagem de clones gerados por Sry LTVEC com TALEN nuclease [00295] In the set of original clones, which were created by Sry LTVEC with TALEN nuclease and grown in KO-DMEM, it was evident that the LacZ/Neo cassette was not cosegregating with the Sry mutation. A sample litter of these clones is shown in Table 4. Table 4: Screening of clones generated by Sry LTVEC with TALEN nuclease

[00296] Nos conjuntos de clones subsequentes, cada um foi criado por Sry LTVEC com TALEN nuclease e cresceram em DMEM, o cassete LacZ/Neo foi completamente cossegregante com a mutação Sry, indicando o correto direcionamento. Uma ninhada típica desses clones é mostrada na Tabela 5.Tabela 5: Resultados de triagem para clones criados por Sry LTVEC com nuclease TALEN [00296] In subsequent sets of clones, each was created by Sry LTVEC with TALEN nuclease and grown in DMEM, the LacZ/Neo cassette was completely cosegregating with the Sry mutation, indicating correct targeting. A typical litter of these clones is shown in Table 5. Table 5: Screening results for clones created by Sry LTVEC with TALEN nuclease

Exemplo 4. Direcionamento Auxiliado por TALEN e CRISPR de Sry por SmallTVECs ou LTVECsExample 4. TALEN and CRISPR-Assisted Targeting of Sry by SmallTVECs or LTVECs

[00297] Conforme ilustrado na Figura 2, a deleção-alvo compreendendo um alelo de substituição lacZ para Sry foi criada com um LTVEC ou com um vetor de direcionamento pequeno (smallTVEC) ou com TALEN nuclease ou RNAs guia CRISPR, em combinação com DNA endonuclease de Cas9. O smallTVEC compreendia, em ordem, um braço de homologia a montante de aproximadamente 700 a 800 bp, uma sequência de codificação de beta-galactosidase (lacZ) seguida de um sinal de poliadenilação, um cassete de resistência a neomicina flanqueado por sítios loxP compreendendo um promotor de ubiquitina C humana, incluindo o primeiro éxon, o primeiro íntron e parte do segundo éxon, uma sequência de codificação de neomicina fosfotransferase e um sinal de poliadenilação, e um braço de homologia a jusante de aproximadamente 700-800 bp. O alelo criado pelo correto direcionamento do gene Sry com o vetor de direcionamento compreende uma deleção do quadro de leitura aberto de Sry de aproximadamente 1 kb e a substituição com o cassete lacZ-neo, de tal modo que a sequência de codificação de beta-galactosidase seja fundida no quadro no códon inicial de Sry. O vetor de direcionamento foi utilizado para direcionar o gene Sry na linhagem de célula ES híbrida F1 VGF1 (também chamada de F1H4) C57BL6/129 e na linhagem de célula ES VGB6 (também chamada de B6A6).[00297] As illustrated in Figure 2, the targeted deletion comprising a lacZ replacement allele for Sry was created with an LTVEC or with a small targeting vector (smallTVEC) or with TALEN nuclease or CRISPR guide RNAs, in combination with DNA endonuclease of Cas9. smallTVEC comprised, in order, an upstream homology arm of approximately 700 to 800 bp, a beta-galactosidase (lacZ) coding sequence followed by a polyadenylation signal, a neomycin resistance cassette flanked by loxP sites comprising a human ubiquitin C promoter, including the first exon, the first intron and part of the second exon, a neomycin phosphotransferase coding sequence and a polyadenylation signal, and a downstream homology arm of approximately 700-800 bp. The allele created by correctly targeting the Sry gene with the targeting vector comprises a deletion of the Sry open reading frame of approximately 1 kb and replacement with the lacZ-neo cassette, such that the beta-galactosidase coding sequence be fused in frame at the start codon of Sry. The targeting vector was used to target the Sry gene in the F1 VGF1 (also called F1H4) hybrid ES cell line C57BL6/129 and the VGB6 (also called B6A6) ES cell line.

[00298] Conforme ilustrado na Tabela 6, os clones produzidos utilizando quatro diferentes gRNAs e um par de TALEN foram produzidos e triados para clivagem e perda de alelo por ensaios TaqMan.Tabela 6: Resultados de triagem para clivagem e perda de alelo [00298] As illustrated in Table 6, clones produced using four different gRNAs and a pair of TALEN were produced and screened for cleavage and allele loss by TaqMan assays. Table 6: Screening results for cleavage and allele loss

[00299] Os clones transgênicos LTVEC produziram embriões com o mesmo padrão lacZ. A Figura 3 ilustra a expressão de LacZ nos embriões.[00299] LTVEC transgenic clones produced embryos with the same lacZ pattern. Figure 3 illustrates LacZ expression in embryos.

[00300] A Tabela 7 apresenta os resultados de fertilidade das fêmeas XY derivadas de células ES cultivadas em meio convencional à base de DMEM que tinham mutações-alvo de Sry por deleção-substituição de LTVEC auxiliadas por TALEN. Inesperadamente comparados com os resultados de um experimento semelhante com células ES cultivadas em meio à base de KO-DEMEM (Tabela 3), o direcionamento de LTVEC em meio à base de DMEM produziu clones com deleções de Sry corretamente direcionadas e inserções de lacZ-neo. Quarenta das 41 fêmeas XYSry(lacZ) derivadas de quatro clones-alvo produziram filhotes que nasceram vivos após o acasalamento - uma taxa de fertilidade de 98%. Assim, conceberam-se duas novas formas de produzir fêmeas XY altamente férteis a partir de células ES mutantes: (1) mutações de inativação induzidas por TALEN em Sry em células ES cultivadas em um meio à base de KO-DMEM; e (2) mutações-alvo precisas por deleção-substituição de LTVEC auxiliadas por TALEN em células ES cultivadas em meio à base de DMEM.Tabela 7: Produção de Fêmeas XY com Sry Mutante por TALEN [00300] Table 7 presents the fertility results of XY females derived from ES cells cultured in conventional DMEM-based medium that had Sry target mutations by LTVEC deletion-replacement assisted by TALEN. Unexpectedly compared with results from a similar experiment with ES cells cultured in KO-DEMEM-based medium (Table 3), targeting LTVEC in DMEM-based medium produced clones with correctly targeted Sry deletions and lacZ-neo insertions. . Forty of 41 XYSry(lacZ) females derived from four target clones produced offspring that were born alive after mating - a fertility rate of 98%. Thus, two new ways of producing highly fertile XY females from mutant ES cells were devised: (1) TALEN-induced inactivating mutations in Sry in ES cells cultured in a KO-DMEM-based medium; and (2) precise target mutations by TALEN-assisted LTVEC deletion-replacement in ES cells cultured in DMEM-based medium. Table 7: Production of XY Females with Mutant Sry by TALEN

Exemplo 5: Deleção Grande no Cromossomo Y Mediada por ZFNsExample 5: Large Deletion on the Y Chromosome Mediated by ZFNs

[00301] Conforme ilustrado na Figura 4, grandes deleções, de 500 kb ou mais, foram realizadas no cromossomo Y utilizando direcionamento por ZFNs e os genes Kdm5d e Usp9y. A Tabela 8 apresenta exemplos de sequências de dedo de zinco no cromossomo Y.Tabela 8: Sequência de Dedo de Zinco no Cromossomo Y [00301] As illustrated in Figure 4, large deletions, of 500 kb or more, were made on the Y chromosome using targeting by ZFNs and the Kdm5d and Usp9y genes. Table 8 presents examples of zinc finger sequences on the Y chromosome.Table 8: Zinc Finger Sequences on the Y Chromosome

[00302] Em um experimento, 3,3 milhões de células ES de clones VGB6 D-G5 e E-G7 (Tabela 3) foram eletroporadas com os pares ZFN mRNA Kdm5d-ZFN5(NM011419-r17347a1)/ZFN6(NM011419-17353a1) e Usp9y-ZFN3(NM148943-r11830a1)/ZFN4(NM148943-11836a1) (10 ug cada) e com um direcionamento LTVEC do gene Ch25 h (0,67 ug) para permitir a seleção para resistência à puromicina. As colônias resistentes a puromicina foram selecionadas e triadas para a deleção. Os resultados são mostrados na Tabela 9.Tabela 9: Resultados da triagem para grande deleção no cromossomo Y em 12778D-G5 e 12778E-G7 [00302] In an experiment, 3.3 million ES cells from clones VGB6 D-G5 and E-G7 (Table 3) were electroporated with the ZFN mRNA pairs Kdm5d-ZFN5(NM011419-r17347a1)/ZFN6(NM011419-17353a1) and Usp9y-ZFN3(NM148943-r11830a1)/ZFN4(NM148943-11836a1) (10 ug each) and with an LTVEC targeting of the Ch25 h gene (0.67 ug) to allow selection for puromycin resistance. Puromycin-resistant colonies were selected and screened for the deletion. The results are shown in Table 9.Table 9: Screening results for large deletion on the Y chromosome in 12778D-G5 and 12778E-G7

[00303] A Tabela 10 mostra o tamanho exato das deleções maiores que 500 kb que foram precisamente determinadas para um clone de deleção (4306A-D5) derivado do clone precursor E-G7 (Tabela 3) e dois clones de deleção (4306E-C4 e 4306F-A12) derivados do clone precursor D-G5 (Tabela 3).Tabela 10: Deleções mediadas por ZFN de Kdm5d e Usp9y [00303] Table 10 shows the exact size of deletions larger than 500 kb that were precisely determined for one deletion clone (4306A-D5) derived from the E-G7 precursor clone (Table 3) and two deletion clones (4306E-C4 and 4306F-A12) derived from the D-G5 precursor clone (Table 3). Table 10: ZFN-mediated deletions of Kdm5d and Usp9y

[00304] A deleção dos genes Kdm5d, Eif2s3y, Uty, Ddx3y e Usp9y (Figura 4) foi confirmada nos ensaios de perda de alelo por deleção e no sequenciamento de DNA conforme mostrado na Figura 5. O clone 4306A-D5 produziu nove fêmeas VelociMice XY totalmente derivadas de célula ES após a microinjeção em embriões no estágio com 8 células e transferência para os substituintes. Nenhuma das fêmeas XY do clone 4306A-D5 eram férteis.[00304] The deletion of the Kdm5d, Eif2s3y, Uty, Ddx3y and Usp9y genes (Figure 4) was confirmed in deletion allele loss assays and DNA sequencing as shown in Figure 5. Clone 4306A-D5 produced nine VelociMice females XY cells derived entirely from ES cells after microinjection into 8-cell stage embryos and transfer to substituents. None of the XY females of clone 4306A-D5 were fertile.

Exemplo 6: Grande Deleção no Cromossomo Y Mediada por CRISPR/CasExample 6: Large Deletion on the Y Chromosome Mediated by CRISPR/Cas

[00305] Uma grande deleção no cromossomo Y que direciona a região entre os genes Kdm5d e Usp9y foi realizada utilizando RNAs guia CRISPR em combinação com Cas9 DNA endonuclease. Os gRNAs foram projetados para direcionar o gene Kdm5d e o gene Usp9y. Os seguintes gRNAs foram projetados para direcionar o gene Kdm5d: Kdm5dgA (Guia N°. 1) UUUGCCGAAUAUGCUCUCGU (SEQ ID NO:66); Kdm5dgB (Guia N°. 2) UUGCCGAAUAUGCUCUCGUG (SEQ ID NO:67); e Kdm5dgC (Guia N°. 5) CGGGCAUCUCCAUACUCCCU (SEQ ID NO:68). Os seguintes gRNAs foram projetados para direcionar o gene Usp9y: Usp9ygA (Guia N°. 1) UAGCUCGUUGUGUAGCACCU (SEQ ID NO:69); Usp9ygB (Guia N°. 1) UAUAGUUUCUUCGGGGUAAC (SEQ ID NO:70); e Usp9ygC (Guia N°. 2) GGAUACCCUUCUAUAGGCCC (SEQ ID NO:71).[00305] A large deletion on the Y chromosome targeting the region between the Kdm5d and Usp9y genes was performed using CRISPR guide RNAs in combination with Cas9 DNA endonuclease. The gRNAs were designed to target the Kdm5d gene and the Usp9y gene. The following gRNAs were designed to target the Kdm5d gene: Kdm5dgA (Guide No. 1) UUUGCCGAAUAUGCUCUCGU (SEQ ID NO:66); Kdm5dgB (Guide No. 2) UUGCCGAAUAUGCUCUCGUG (SEQ ID NO:67); and Kdm5dgC (Guide No. 5) CGGGCAUCUCCAUACUCCCU (SEQ ID NO:68). The following gRNAs were designed to target the Usp9y gene: Usp9ygA (Guide No. 1) UAGCUCGUUGUGUAGCACCU (SEQ ID NO:69); Usp9ygB (Guide No. 1) UAUAGUUUCUUCGGGGUAAC (SEQ ID NO:70); and Usp9ygC (Guide No. 2) GGAUACCCUUCUAUAGGCCC (SEQ ID NO:71).

[00306] Células ES de camundongo VGF1 foram eletroporadas com 5 μg de um plasmídeo que expressa Cas9 e 10 μg cada de plasmídeos que expressam Kdm5d gRNA B e Usp9y gRNA C e com um direcionamento LTVEC do gene Ch25 h (0,67 ug) para permitir a seleção por resistência à puromicina.[00306] VGF1 mouse ES cells were electroporated with 5 μg of a plasmid expressing Cas9 and 10 μg each of plasmids expressing Kdm5d gRNA B and Usp9y gRNA C and with an LTVEC targeting of the Ch25 h gene (0.67 ug) to allow selection for puromycin resistance.

[00307] Conforme ilustrado na Figura 4, Kdm5dgB (gRNA B) e Usp9ygC (gRNA C) foram utilizados para realizar a deleção dos genes Kdm5d e Usp9y. Os clones resultantes foram triados para deleção por ensaios de perda de alelo para sequências nos genes Kdm5d e Usp9y e os genes intermediários (Eif2s3y, Uty, e Ddx3y) e para os genes fora da deleção-alvo (Zfy2 e Sry). Conforme mostrado na Tabela 11, quatro clones compreendendo a grande deleção foram obtidos. O clone R-A8 produziu sete machos XY e 3 fêmeas VelociMice XY totalmente derivadas de célula ES após a microinjeção em embriões no estágio com 8 células e transferência para os substituintes.Tabela 11: Ensaio TaqMan confirmando a grande deleção mediada por RNAs guia CRISPR e Cas9 [00307] As illustrated in Figure 4, Kdm5dgB (gRNA B) and Usp9ygC (gRNA C) were used to perform the deletion of the Kdm5d and Usp9y genes. The resulting clones were screened for deletion by allele loss assays for sequences in the Kdm5d and Usp9y genes and the intermediate genes (Eif2s3y, Uty, and Ddx3y) and for the genes outside the target deletion (Zfy2 and Sry). As shown in Table 11, four clones comprising the large deletion were obtained. The R-A8 clone produced seven XY males and 3 fully ES cell-derived VelociMice XY females after microinjection into 8-cell stage embryos and transfer to substituents. Cas9

[00308] Todas as publicações e pedidos de patente mencionados na especificação são indicativos do nível daqueles versados na técnica aos quais a presente invenção pertence. Todas as publicações e pedidos de patente são incorporados no presente documento a título de referência da mesma forma como se cada publicação ou pedido de patente individual fosse específica e individualmente indicado para ser incorporado a título de referência. Se as informações associadas a uma citação, por exemplo, uma alteração do número de depósito ao longo do tempo, a versão das informações vigentes na data de depósito efetiva do pedido é considerada; a data de depósito efetiva significa a data de depósito real ou a data de um pedido de prioridade que primeiro apresenta a citação. Salvo se evidente de outra forma a partir do contexto de qualquer modalidade, o aspecto, a etapa ou as características da invenção podem ser utilizados em combinação com qualquer outra. A referência a uma faixa de valores inclui quaisquer números inteiros dentro da faixa e qualquer subfaixa dentro da faixa. A referência a múltiplas faixas inclui compostos destas faixas.[00308] All publications and patent applications mentioned in the specification are indicative of the level of those skilled in the art to which the present invention belongs. All publications and patent applications are incorporated herein by reference in the same manner as if each individual publication or patent application were specifically and individually designated to be incorporated by reference. If the information associated with a citation, for example, a filing number changes over time, the version of the information in effect on the actual filing date of the request is considered; the effective filing date means the actual filing date or the date of a priority application that first files service. Unless otherwise evident from the context of any embodiment, the aspect, step or features of the invention may be used in combination with any other. Reference to a range of values includes any integers within the range and any subranges within the range. Reference to multiple tracks includes compounds of these tracks.

Claims (12)

1. Método para modificar um lócus-alvo genômico em um cromossomo Y em uma célula tronco embrionária de camundongo (ES), caracterizado pelo fato de que compreende: (a) fornecer a célula tronco embrionária de camundongo (ES) compreendendo o lócus-alvo genômico no cromossomo Y, sendo que o lócus- alvo genômico compreende um sítio de reconhecimento para um agente nuclease, e em que a célula tronco embrionária de camundongo (ES) está em uma cultura compreendendo um meio de base DMEM; (b) introduzir, na célula tronco embrionária de camundongo (ES): (i) o agente de nuclease, em que o agente de nuclease induz uma incisão ou uma quebra na fita dupla no sítio de reconhecimento; e (ii) um vetor de direcionamento grande que compreende um polinucleotídeo de inserção flanqueado pelo primeiro e segundo braços de homologia que correspondem ao primeiro e segundo sítios-alvo localizados dentro do lócus genômico alvo, em que a soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia é ao menos a 10kb, e em que o vetor de direcionamento sofra recombinação homóloga com o lócus genômico alvo; e (c) identificar ao menos uma célula tronco embrionária de camundongo (ES) que compreende, em seu genoma, o polinucleotídeo de inserção integrado no lócus-alvo genômico, em que a integração do polinucleotídeo de inserção introduz uma modificação genética que compreende a deleção de uma sequência de ácido nucléico endógeno e substituição com uma sequência de ácido nucléico exógeno no lócus genômico alvo.1. Method for modifying a genomic target locus on a Y chromosome in a mouse embryonic stem (ES) cell, characterized in that it comprises: (a) providing the mouse embryonic stem (ES) cell comprising the target locus genomic on the Y chromosome, wherein the genomic target locus comprises a recognition site for a nuclease agent, and wherein the mouse embryonic stem (ES) cell is in a culture comprising a DMEM-based medium; (b) introducing, into the mouse embryonic stem (ES) cell: (i) the nuclease agent, wherein the nuclease agent induces an incision or double-strand break at the recognition site; and (ii) a large targeting vector comprising an insertion polynucleotide flanked by first and second homology arms corresponding to the first and second target sites located within the target genomic locus, wherein the sum total of the first homology arm and of the second arm of homology is at least 10kb, and in which the targeting vector undergoes homologous recombination with the target genomic locus; and (c) identifying at least one mouse embryonic stem (ES) cell that comprises, in its genome, the insertion polynucleotide integrated into the genomic target locus, wherein integration of the insertion polynucleotide introduces a genetic modification comprising deletion of an endogenous nucleic acid sequence and replacement with an exogenous nucleic acid sequence at the target genomic locus. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a soma total do primeiro braço de homologia e do segundo braço de homologia é menor que 150 kb.2. Method according to claim 1, characterized by the fact that the total sum of the first homology arm and the second homology arm is less than 150 kb. 3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o agente nuclease é: (a) uma nuclease de dedo de zinco (ZFN); (b) uma nuclease efetora do tipo ativador transcricional (TALEN - Transcription Activator-Like Effector Nuclease) (c) uma meganuclease; (d) uma proteína (Cas) associada a CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) e um RNA de guia (gRNA), ou (e) um mRNA codificando uma nuclease.3. Method according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the nuclease agent is: (a) a zinc finger nuclease (ZFN); (b) a transcriptional activator-like effector nuclease (TALEN - Transcription Activator-Like Effector Nuclease) (c) a meganuclease; (d) a CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)-associated protein (Cas) and a guide RNA (gRNA), or (e) an mRNA encoding a nuclease. 4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o agente nuclease é a proteína Cas e o gRNA, sendo que a proteína Cas é Cas9, e sendo que o gRNA compreende: (a) um RNA de CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) (crRNA) que tem como alvo o sítio de reconhecimento, sendo que o sítio de reconhecimento é imediatamente flanqueado por uma sequência PAM (Protospacer Adjacent Motif); e (b) um RNA de CRISPR transativador (tracrRNA).4. Method according to claim 3, characterized by the fact that the nuclease agent is the Cas protein and the gRNA, wherein the Cas protein is Cas9, and wherein the gRNA comprises: (a) a CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) (crRNA) that targets the recognition site, with the recognition site being immediately flanked by a PAM (Protospacer Adjacent Motif) sequence; and (b) a transactivating CRISPR RNA (tracrRNA). 5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o polinucleotídeo de inserção é de cerca de 5 kb a cerca 400 kb de comprimento.5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the insertion polynucleotide is from about 5 kb to about 400 kb in length. 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que polinucleotídeo de inserção compreende um alelo condicional, um polinucleotídeo que codifica um marcador de seleção, um ácido nucléico flanqueado por sequências-alvo de recombinação específicas do sítio, ou um gene-repórter operacionalmente ligado a um promotor, sendo que o gene-repórter codifica uma proteína-repórter selecionada do grupo que consiste em LacZ, mPlum, mCherry, tdTomato, mStrawberry, J-Red, DsRed, mOrange, mKO, mCitrine, Venus, YPet, proteína fluorescente amarela intensificada (EYFP), Emerald, proteína fluorescente verde intensificada (EGFP), CyPet, proteína fluorescente ciano (CFP), Cerulean, T-Sapphire, luciferase, fosfatase alcalina e uma combinação das mesmas.6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the insertion polynucleotide comprises a conditional allele, a polynucleotide encoding a selection marker, a nucleic acid flanked by site-specific recombination target sequences, or a reporter gene operably linked to a promoter, the reporter gene encoding a reporter protein selected from the group consisting of LacZ, mPlum, mCherry, tdTomato, mStrawberry, J-Red, DsRed, mOrange, mKO, mCitrine, Venus, YPet, enhanced yellow fluorescent protein (EYFP), Emerald, enhanced green fluorescent protein (EGFP), CyPet, cyan fluorescent protein (CFP), Cerulean, T-Sapphire, luciferase, alkaline phosphatase and a combination thereof. 7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a modificação compreende uma permutação de domínio, uma permutação de éxon, uma permutação de íntron, uma permutação de sequência reguladora, uma permutação de gene, ou uma combinação das mesmas.7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the modification comprises a domain permutation, an exon permutation, an intron permutation, a regulatory sequence permutation, a gene permutation, or a combination thereof. 8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a sequência de ácido nucléico endógeno deletada: é de cerca de 5 kb a cerca de 3 Mb.8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized by the fact that the deleted endogenous nucleic acid sequence: is from about 5 kb to about 3 Mb. 9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a sequência de ácido nucléico endógeno deletada é de ao menos 500 kb.9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterized by the fact that the deleted endogenous nucleic acid sequence is at least 500 kb. 10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a modificação compreende uma substituição de uma sequência de ácido nucléico endógeno por uma sequência de ácido nucléico homólogo ou ortólogo.10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the modification comprises a replacement of an endogenous nucleic acid sequence with a homologous or orthologous nucleic acid sequence. 11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o locus-alvo genômico no cromossomo Y é o gene Sry, o gene Uty, o gene Eif2s3y, o gene Ddx3y, o gene Ube1y, o gene Tspy, o gene Usp9y, o gene Zfy1, o gene Zfy2, ou uma região que abrange os genes Kdm5d, Eif2s3y, Tspy, Uty, Ddx3y, e Usp9y.11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized by the fact that the genomic target locus on the Y chromosome is the Sry gene, the Uty gene, the Eif2s3y gene, the Ddx3y gene, the Ube1y gene, the Tspy, the Usp9y gene, the Zfy1 gene, the Zfy2 gene, or a region encompassing the Kdm5d, Eif2s3y, Tspy, Uty, Ddx3y, and Usp9y genes. 12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o locus-alvo genômico no cromossomo Y compreende o gene Sry.12. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized by the fact that the genomic target locus on the Y chromosome comprises the Sry gene.
BR112016030147-1A 2014-06-26 2015-06-26 METHOD FOR MODIFYING A GENOMIC TARGET LOCUS ON A Y CHROMOSOME IN A MOUSE EMBRYONIC STEM (ES) CELL BR112016030147B1 (en)

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