KR20180033548A - Pathogen-resistant animal having a modified CD163 gene - Google Patents

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Abstract

CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 비-인간 동물 및 이의 자손이 제공된다. 이러한 변형된 염색체 서열을 함유하는 동물 세포가 또한 제공된다. 동물 및 세포는 돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스(PRRSV)를 포함한 병원균에 대해 증가된 내성을 갖는다. 동물 및 자손은 CD163 유전자의 염색체 변형을 갖는다. 본 발명은 추가로 병원균-내성 동물을 생산하기 위한 번식방법 및 이러한 방법을 사용하여 만들어진 동물의 개체군에 관한 것이다.A non-human animal and its progeny are provided that comprise at least one modified chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein. An animal cell containing such a modified chromosomal sequence is also provided. Animals and cells have increased resistance to pathogens including porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). Animals and offspring have chromosomal aberrations of the CD163 gene. The present invention further relates to breeding methods for producing pathogen-resistant animals and populations of animals made using such methods.

Figure P1020187005189
Figure P1020187005189

Description

변형된 CD163 유전자를 갖는 병원균-내성 동물Pathogen-resistant animal having a modified CD163 gene

본 발명은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 비-인간 동물 및 이의 자손에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 변형된 염색체 서열을 함유하는 동물 세포에 관한 것이다. 동물 및 세포는 돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스(PRRSV)를 포함한 병원균에 대해 증가된 내성을 갖는다. 동물 및 자손은 PRRSV 진입 및 복제가 억제되고 이에 따른 동물이 바이러스에 의해 유발된 질환 및 증후군에 대해 내성을 나타내도록 CD163 유전자의 염색체 변형을 갖는다. 본 발명은 또한 병원균-내성 동물을 생산하기 위한 번식방법 및 이러한 방법을 사용하여 만들어진 동물의 개체군에 관한 것이다. 본 발명은 또한 배아의 직접 주사 및 PRRSV와 같은 병원균에 내성인 동물, 시조 동물(founder animal) 및 계통의 발달을 수반한 CD163의 유전자 편집을 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to non-human animals and their progeny comprising at least one modified chromosomal sequence in a gene encoding the CD163 protein. The invention also relates to animal cells containing such modified chromosomal sequences. Animals and cells have increased resistance to pathogens including porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). The animal and offspring have a chromosomal modification of the CD163 gene so that PRRSV entry and replication are suppressed and thus the animal is resistant to the virus-induced diseases and syndromes. The present invention also relates to breeding methods for producing pathogenic-resistant animals and populations of animals made using such methods. The present invention also relates to a method for genetic editing of CD163 accompanied by the development of pathogens resistant animals, founder animals and lines such as direct injection of embryos and pathogenic bacteria such as PRRSV.

돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스(PRRSV)는 포유류 아테리바이러스(arteriviruses)의 그룹에 속하며, 이것은 또한 뮤린 락트산 탈수소효소-증가 바이러스, 원숭이 출혈열 바이러스 및 말 동맥염 바이러스를 포함한다. 아테리바이러스는 대식세포에 대한 친화성(tropism) 및 중증 질환 및 지속 감염을 야기하는 능력을 포함한 바이러스 발병과 관련된 중요한 특성들을 공유한다. 돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스(PRRSV)로의 감염에 의해 유발되는 임상 질환 증후군은 1987년에 미국에서 처음 보고되었으며(Keffaber, 1989) 후에 1990년에 유럽에서 보고되었다(Wensvoort 등, 1991). PRRSV로의 감염은 기침 및 열을 포함한 호흡기 질환, 임신 후기 동안의 생식 장애, 및 저하된 성장율을 초래한다. 바이러스는 또한 평생 무증상 감염을 유지하면서 각종 다균성 질환 증후군 상호작용에 관여한다(Rowland 등, 2012). The porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) belongs to the group of mammalian arteriviruses, which also include murine lactic dehydrogenase-increasing viruses, monkey hemorrhagic fever viruses and hemorrhagic viruses. The Atari viruses share important characteristics related to viral outbreaks, including the ability to cause tropism for macrophages and severe disease and persistent infection. Clinical disease syndromes caused by infection with porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) were first reported in the United States in 1987 (Keffaber, 1989) and then reported in Europe in 1990 (Wensvoort et al., 1991). Infection with PRRSV results in respiratory illness including cough and fever, reproductive failure during the late pregnancy, and poor growth rate. The virus is also involved in various bacterial disease syndrome interactions while maintaining a lifetime asymptomatic infection (Rowland et al., 2012).

이의 출현 이후로, PRRS은 북아메리카, 유럽 및 아시아에서 상업적 돼지의 가장 중요한 질환이 되어 왔으며, 오스트레일리아 및 남극 대륙에만 이 질환이 없다. 북아메리카에서만 PRRSV-관련 손실이 생산자가 매년 $664 M을 들이는 것으로 추정되고 있다(Holtkamp 등, 2013). 2006년에, 고병원성 PRRS(HP-PRRS)로 알려진 더욱 심각한 형태의 질환이 중국 전역에 걸쳐 돼지 개체군을 살상하였다. 유전적 다양성이 질환을 효과적으로 통제하고 제거하는데 필요한 백신의 개발을 제한하였다. 자연 내성에 대한 유전자 선택이 옵션일 수 있지만, 결과는 지금까지 제한적이었다(Boddicker 등, 2014).Since its advent, PRRS has been the most important disease of commercial pigs in North America, Europe and Asia, and is not the only disease in Australia and Antarctica. In North America, PRRSV-related losses are estimated to be $ 664 million per year for producers (Holtkamp et al., 2013). In 2006, a more serious form of disease, known as high-pathogenic PRRS (HP-PRRS), killed pig populations throughout China. Genetic diversity has limited the development of vaccines needed to effectively control and eliminate disease. Gene selection for natural tolerance may be an option, but results have so far been limited (Boddicker et al., 2014).

폐포 대식세포의 PRRSV 감염을 기술하는 선행 모델은 SIGLEC1(CD169)을 대식세포의 표면 상의 일차 바이러스 수용체라고 밝혔다; 그러나, SIGLEC1 -/- 돼지를 사용한 선행 연구는 야생형 돼지에 비해 바이러스 복제에 있어서 차이를 보이지 않았다.A previous model describing PRRSV infection of alveolar macrophages has identified SIGLEC1 (CD169) as the primary viral receptor on the surface of macrophages; However, previous studies using SIGLEC1 - / - pigs showed no difference in viral replication compared to wild-type pigs.

PRRSV 발병(특히 분자 수준에서) 및 동물전염병학(epizootiology) 둘 다의 여러 특징들에 대한 이해가 부족하여 제어 노력을 어렵게 한다. 현재 생산자들은 종종 변형된-약독화 생균주 또는 바이러스 사백신으로 PRRSV에 대해 돼지를 예방접종하지만, 현재의 백신은 종종 만족스러운 보호를 제공하지 못한다. 이는 균주 변이 및 면역계의 부적절한 자극 둘 다로 인한 것이다. 이용 가능한 PRRSV 백신의 효능에 대한 우려 외에도, 돼지의 실험적 감염 후 치명적인 사육장 분리물(virulent field isolate)로 입증된 바와 같이(Rowland 등, Virology, 259:262-266 (1999)), 현재 사용중인 변형된-생백신이 개별 돼지 및 돼지 무리에 잔존할 수 있으며 돌연변이를 늘릴 수 있다는 강력한 증거가 있다(Mengeling 등, Am. J. Vet. Res, 60(3): 334-340 (1999)). 게다가, 백신 바이러스가 예방접종된 수퇘지의 정액에서 나오는 것으로 나타났다(Christopher-Hennings 등, Am. J. Vet. Res, 58(1): 40-45 (1997)). 예방접종에 대한 대안으로서, 몇몇 전문가들은 사육하는 무리에서 "시험 및 제거(test and removal)" 전략을 주장하고 있다(Dee and Molitor, Vet. Rec., 143:474-476 (1998)). 이러한 전략의 성공적인 사용은 PRRSV로 급성으로 또는 지속적으로 감염된 모든 돼지의 제거에 이은 바이러스의 재도입을 방지하기 위한 엄격한 통제에 달려 있다. 이러한 전략과 관련된 어려움 및 많은 비용은, 지속적 PRRSV 감염의 발병에 대해 거의 알려져 있지 않고 따라서 지속적으로 감염된 돼지를 확인하기 위한 신뢰할 수 있는 기술이 없다는 것이다.The lack of understanding of many of the features of both PRRSV (at the molecular level in particular) and animal epidemiology (epizootiology) makes control efforts difficult. Current producers often vaccinate pigs for PRRSV with modified-attenuated live host or viral vaccines, but current vaccines often fail to provide satisfactory protection. This is due to both the mutation of the strain and the improper stimulation of the immune system. In addition to concerns about the efficacy of the available PRRSV vaccine, the presently used variant, as evidenced by a virulent field isolate following experimental infection of pigs (Rowland et al., Virology, 259: 262-266 (1999) (Mengeling et al., Am. J. Vet. Res., 60 (3): 334-340 (1999)) can survive in the individual pigs and pig swarms and can increase mutations. In addition, vaccine viruses have emerged from semen in vaccinated birds (Christopher-Hennings et al., Am. J. Vet. Res, 58 (1): 40-45 (1997)). As an alternative to vaccination, some experts are advocating a "test and removal" strategy in the breeding herd (Dee and Molitor, Vet. Rec., 143: 474-476 (1998)). The successful use of this strategy depends on strict control to prevent the reintroduction of the virus following removal of all pigs acutely or continuously infected with PRRSV. The difficulties and high costs associated with this strategy are that little is known about the onset of persistent PRRSV infection and therefore there is no reliable technique to identify persistently infected pigs.

알 수 있는 바와 같이, 동물에게 PRRSV 내성을 유도하는 전략의 개발 필요성이 당업계에 존재한다.As can be seen, there is a need in the art to develop strategies to induce PRRSV resistance in animals.

CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 비-인간 동물, 이의 자손, 및 동물 세포가 제공된다.A non-human animal, its offspring, and animal cells comprising at least one modified chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein are provided.

병원균에 의한 감염에 대해 감소된 민감성을 갖는 동물 또는 혈통을 생산하기 위한 번식방법이 또한 제공된다. 방법은 난모세포 및 정자 세포 중의 적어도 하나 내로 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 도입하기 위해 난모세포 또는 정자 세포를 유전자 변형시키는 단계, 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 함유하는 수정란을 생산하도록 난모세포를 정자 세포와 수정시키는 단계를 포함한다. 대안적으로, 방법은 수정란 내로 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 도입하기 위해 수정란을 유전자 변형시키는 단계를 포함한다. 방법은 수정란을 대리모 암컷 동물 내로 이식시키는 단계(여기서, 임신 및 만기 분만은 자손 동물을 생산한다), 병원균에 대한 민감성에 대해 자손 동물을 스크리닝하는 단계, 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 포함하지 않는 동물에 비해 병원균에 대한 감소된 민감성을 갖는 자손 동물을 선택하는 단계를 추가로 포함한다.Reproduction methods are also provided for producing an animal or lineage with reduced susceptibility to infection by pathogenic bacteria. The method comprises genetically transforming the oocyte or sperm cell to introduce a modified chromosomal sequence into the gene encoding the CD163 protein into at least one of the oocyte and sperm cell and selecting a chromosomal sequence modified to the gene encoding the CD163 protein And modifying the oocyte with sperm cells to produce a fertilized egg containing the fertilized egg. Alternatively, the method includes genetically transforming the embryo to introduce a modified chromosomal sequence into the gene encoding the CD163 protein into the fertilized egg. The method comprises the steps of transplanting an embryo into a surrogate female animal (where the pregnancy and termination produce a progeny animal), screening offspring for susceptibility to pathogens, and transforming the chromosome of the gene encoding the CD163 protein Further comprising the step of selecting offspring having reduced susceptibility to pathogens compared to animals not comprising the sequence.

상기한 번식방법에 의해 만들어진 동물의 개체군이 또한 제공된다.Populations of animals made by the breeding methods described above are also provided.

병원균으로의 감염에 대한 가축 동물의 내성을 증가시키는 방법이 또한 제공된다. 방법은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 편집된 염색체 서열을 포함하지 않는 가축 동물에서의 CD63 단백질 생산 또는 활성에 비해 CD163 단백질 생산 또는 활성이 감소되도록 CD163 단백질을 암호화하는 유전자로부터 적어도 하나의 염색체 서열을 유전자 편집함을 포함한다.Methods of increasing the resistance of livestock animals to infection with pathogens are also provided. The method comprises encoding at least one chromosomal sequence from a gene encoding the CD163 protein such that CD163 protein production or activity is reduced relative to CD63 protein production or activity in a livestock animal that does not contain an edited chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein Editing.

본원에 제공된 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에서 염색체 서열에 대한 변형은 병원균(예, 돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스(PRRSV)와 같은 바이러스)에 대한 동물, 자손, 세포, 또는 개체군(예, 돼지 동물, 자손, 세포 또는 개체군)의 민감성을 감소시킨다. Modifications to the chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein provided herein may be used to identify an animal, offspring, cell, or population (e.g., a porcine animal, offspring, or rodent) against a pathogen (e.g., a virus such as a porcine reproductive and respiratory syndrome virus Cells or populations).

본원에 제공된 돼지 동물, 자손, 세포, 및 방법 중의 어느 것에서, CD163 단백질을 암호화하는 유전자에서 염색체 서열의 변형은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이의 2개 염기 쌍 삽입 및 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,147의 124개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,147의 123개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 간의 1개 염기 쌍 삽입; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,159의 130개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,161의 132개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 간의 7개 염기 쌍 삽입; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,818 내지 뉴클레오티드 4,097의 1280개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작되는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실; 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.In any of the porcine animals, offspring, cells, and methods provided herein, the modification of the chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein results in the deletion of 11 base pairs of nucleotide 3,137 to 3,147 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Two base pair insertions of nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 and a 377 base pair deletion of nucleotides 2,573 to 2,949 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 on the same allele; Deletion of 124 base pairs of nucleotides 3,024 to 3,147 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,147 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; One base pair insertion between nucleotides 3,147 and 3,148 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 130 base pairs deletion of 3,030 nucleotides to 3,159 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 132 base pair deletions of 3,030 nucleotides to 3,161 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Insertion of 7 base pairs between 3,148 nucleotides and 3,149 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; A 1280 base pair deletion of the nucleotide 2,818 to 4,097 nucleotides relative to the reference sequence SEQ ID NO: 47; 1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides); 28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113; Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Or a combination thereof.

단리된 핵산이 또한 제공된다. 단리된 핵산 분자는 다음으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 뉴클레오티드 서열을 포함한다: (a) 서열 번호 47을 포함하는 뉴클레오티드 서열; (b) 서열 번호 47의 서열과 적어도 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열(여기서, 상기 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유한다); 및 (c) (a) 또는 (b)의 cDNA 서열. Isolated nucleic acids are also provided. The isolated nucleic acid molecule comprises a nucleotide sequence selected from the group consisting of: (a) a nucleotide sequence comprising SEQ ID NO: 47; (b) a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47; And (c) the cDNA sequence of (a) or (b).

추가의 단리된 핵산이 또한 제공된다. 단리된 핵산은 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함한다.Additional isolated nucleic acids are also provided. The isolated nucleic acid comprises SEQ ID NOS: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113,

또 다른 목적 및 특징들은 이하에서 어느 정도 자명해지고 어느 정도 언급될 것이다.Other objects and features will become apparent to a certain extent and to some extent hereinafter.

도 1. CD163을 변형시키는데 사용되는 CRISPR 및 표적화 벡터. 패널 A는 CRISPR을 사용한 변형을 위해 표적화된 CD163 유전자의 야생형 엑손 7, 8 및 9를 도시한다. 패널 B는 돼지 엑손 7(CD163의 돼지 도메인 SRCR5)을 CD163L의 인간 SRCR8을 암호화하는 DNA로 대체하도록 고안된 표적화 벡터를 보여준다. 이러한 표적화 벡터는 G418에 의한 약물 선택과 형질감염에 사용된다. 원거리, 왼팔 및 오른팔 검정(long range, left arm and right arm assay)을 위한 PCR 프라이머가 1230, 3752, 8791, 7765 및 7775에 대한 화살표로 표지되어 있다. 패널 C는 패널 B에 나타낸 것과 동일한 표적화 벡터를 도시하지만, 여기서는 Neo 카세트가 제거되었다. 이러한 표적화 벡터가 이미 네오마이신 내성인 세포에서 CD163을 표적화하는데 사용되었다. 작은 결실 검정에서 사용되는 프라이머는 화살표로 예시되어 있으며 GCD163F 및 GCD163R로 표지된다. 패널 D는 CRISPR에 의해 표적화된 엑손을 강조한다. CRISPR 10, 131, 256 및 282의 위치는 엑손 7 상에 아래로 향하는 화살표로 나타내어진다. CRISPR 수는 인트론 6과 엑손 7의 인트론-엑손 접합부로부터의 염기 쌍의 수를 나타낸다.
도 2. CD1D를 변형시키는데 사용되는 CRISPR 및 표적화 벡터. 패널 A는 CRISPR에 의해 변형을 위해 표적화된 CD1D 유전자의 야생형 엑손 3, 4, 5, 6 및 7을 도시한다. 패널 B는 엑손 3을 선택 마커 Neo로 대체하도록 고안된 표적화 벡터를 보여준다. 이러한 표적화 벡터는 CRISPR과 함께 CD1D를 변형시키는데 사용되었다. 원거리, 왼팔 및 오른팔 검정을 위한 PCR 프라이머가 3991, 4363, 7373 및 12806에 대한 화살표로 표지되어 있다. 패널 C는 CRISPR에 의해 표적화된 엑손을 도시한다. CRISPR 4800, 5350, 5620 및 5626의 위치는 엑손 3 상에 아래로 향하는 화살표로 나타내어진다. 작은 결실 검정에서 사용되는 프라이머는 화살표로 예시되어 있으며 GCD1DF 및 GCD1DR로 표지된다. CRISPR 수는 인트론 6과 엑손 7의 인트론-엑손 접합부로부터의 염기 쌍의 수를 나타낸다.
도 3. CRISPR/Cas9 및 SCNT에 의한 CD163 및 CD1D 녹아웃 돼지(knockout pig)의 생식과정. A) CRISPR/Cas9 및 공여자 DNA로의 형질감염 후 체세포에서의 CD163의 표적화된 결실. 야생형(WT) 유전자형은 6545개 염기 쌍(bp) 밴드를 야기한다. 레인 1-6은 Cas9를 갖는 CRISPR 10 및 Neo를 함유하는 공여자 DNA로의 단일 형질감염으로부터의 6개의 상이한 집락을 나타낸다. 레인 1, 4, 및 5는 1500-2000 bp의 큰 동형접합성 결실을 보인다. 레인 2는 보다 작은 동형접합성 결실을 나타낸다. 레인 3 및 6은 WT 대립유전자 및 작은 결실 또는 대립유전자 둘 다의 이중대립유전자 변형을 나타낸다. 각 집락의 정확한 변형은 단지 SCNT에 사용된 집락에 대한 서열분석에 의해 결정되었다. 레인 중의 일부에서의 희미한 WT 밴드는 인접한 WT 집락로부터의 태아 섬유아세포의 교차-오염을 나타낼 수 있다. NTC = 주형 조절 없음(no template control). B) CRISPR/Cas9 및 공여자 DNA로의 형질감염 후 체세포에서의 CD1D의 표적화된 결실. WT 유전자형은 8729 bp 밴드를 야기한다. 레인 1-4는 CD1D의 500-2000 bp 결실을 갖는 집락을 나타낸다. 레인 4는 WT 집락인 것 같다. NTC ¼ 주형 조절 없음. C) 연구 동안 SCNT에 의해 생산된 CD163 녹아웃 돼지의 영상. 이러한 수컷 새끼 돼지는 CD163의 동형접합성 1506 bp 결실을 함유한다. D) 연구 동안 생산된 CD1D 돼지의 영상. 이러한 새끼 돼지는 CD1D의 1653 bp 결실을 함유한다. E) CD163의 1506 bp 결실을 함유하는 두 개의 SCNT 한배새끼의 유전자형. 레인 1-3(한배새끼 63) 및 레인 1-4(한배새끼 64)는 각 한배새끼로부터의 각각의 새끼 돼지에 대한 유전자형을 나타낸다. Sow는 SCNT 배아의 수용자 암컷을 나타내고, WT는 WT 대조군을 나타낸다. NTC = 주형 조절 없음. F) CD1D의 1653 bp 결실을 함유하는 두 개의 SCNT 한배새끼의 유전자형. 레인 1-7 (한배새끼 158) 및 레인 1-4 (한배새끼 159)는 각 새끼 돼지에 대한 유전자형을 나타낸다.
도 4. 돼지 배아에서 CRISPR/Cas9 시스템의 효과. A) 접합자(zygote)에게 상이한 농도의 CRISPR/Cas9 시스템의 주입 후 배반포 형성의 빈도. CRISPR/Cas9 시스템의 독성은 10 ng/㎕에서 최저이었다. B) CRISPR/Cas9 시스템은 접합자에 도입되는 경우 배반포에서 eGFP의 발현을 성공적으로 교란시킬 수 있다. 원래의 배율 X4. C) CRISPR/Cas9 시스템을 사용하여 생성된 eGFP에 대한 돌연변이의 유형: WT 유전자형 (서열 번호16), #1 (서열 번호17), #2 (서열 번호18), 및 #3 (서열 번호19).
도 5. 돼지 배아에서 CD163을 표적화하는데 있어서의 CRISPR/Cas9 시스템의 효과. A) CRISPR/Cas9 시스템에 의해 CD163 상에 생성된 돌연변이의 예: WT 유전자형 (서열 번호20), #1-1 (서열 번호21), #1-4 (서열 번호22), 및 #2-2 (서열 번호23). DNA 서열분석에 의해 실험된 모든 배아는 CD163 상에 돌연변이를 나타내었다(18/18). CRISPR 131은 굵게 강조되어 있다. B) CRISPR/Cas9 시스템에 의해 야기된 동형접합성 결실의 서열분석 판독. 영상은 CD163의 2 bp 결실을 지닌 패널 A로부터의 # 1-4를 나타낸다.
도 6. 두 가지 유형의 CRISPR로 도입된 경우의 CRISPR/Cas9 시스템의 효과. A) 접합자로서 CRISPR/Cas9로 주입된 배반포에서의 CD163의 PCR 증폭. 레인 1, 3, 6, 및 12는 두 개의 상이한 CRISPR 간의 지정된 결실을 보여준다. B) 접합자로서 CRISPR/Cas9로 주입된 배반포에서의 CD1D의 PCR 증폭. CD1D는 CD163 (3/23)과 비교하는 경우 겔 전기영동에 의해 측정되는 바와 같이 결실의 빈도가 더 낮았다; 레인 1, 8, 및 15는 CD1D에 명백한 결실을 보인다. C) CRISPR/Cas9 시스템은 CD163 및 eGFP를 표적화하는 두 개의 CRISPR이 시스템에 제공되는 경우에 두 개의 유전자를 성공적으로 표적화하였다. CD163 및 eGFP의 변형이 나타내어져 있다: CD163 WT (서열 번호24), CD163 #1 (서열 번호25), CD163 #2 (서열 번호26), CD163 #3 (서열 번호27), eGFP WT (서열 번호28), eGFP #1-1 (서열 번호29), eGFP #1-2 (서열 번호 30), eGFP #2 (서열 번호31), 및 eGFP #3 (서열 번호32).
도 7. 접합자 내에 주입된 CRISPR/Cas9 시스템에 의해 생성된 CD163 녹아웃 돼지. A) 녹아웃 돼지로부터의 CD163의 PCR 증폭; 한배새끼 67-2 및 67-4에서 결실의 분명한 징후가 검출되었다. B) 대리모를 갖는 CD163 녹아웃 돼지의 영상. 모든 동물은 건강하며 이상 징후를 보이지 않는다. C) CD163 녹아웃 돼지의 유전자형. 야생형(WT) 서열 서열 번호 33으로서 나타내어져 있다. (한배새끼 67-1 (서열 번호34) 및 67-3 (서열 번호37)으로부터의) 두 마리 동물은 CD163에 동형접합성 결실 또는 삽입을 지니고 있다. (한배새끼 67-2 및 67-4로부터의) 다른 두 마리 동물은 CD163의 이중대립유전자 변형을 지니고 있다: #67-2 A1 (서열 번호35), #67-2 A2 (서열 번호36), #67-4 A1 (서열 번호38), 및 #67-4 a2 (서열 번호39). 결실은 Cas9를 지닌 두 개의 상이한 CRISPR 시스템을 도입함으로써 야기되었다. CD163에 대한 접합자 주입으로부터의 어떠한 동물도 모자이크 유전자형을 나타내지 않았다.
도 8. 접합자 내로 주입된 CRISPR/Cas9 시스템에 의해 생성된 CD1D 녹아웃 돼지. A) 녹아웃 돼지로부터의 CD1D의 PCR 증폭; 166-1은 CD1D에 대한 모자이크 유전자형을 보여준다. 166-2, 166-3, 및 166-4는 앰플리콘에 대해 크기 변화를 보이지 않지만, 엠플리콘의 서열분석 결과 변형을 나타내었다. WT FF = 야생형 태아 섬유아세포. B) 원거리 검정의 PCR 증폭은 새끼 돼지 166-1 및 166-2에서 하나의 대립유전자의 분명한 결실을 보여주었다. C) 대리모를 갖는 CD1D 녹아웃 돼지의 영상. D) CD1D 녹 아웃 돼지의 서열 데이터; WT (서열 번호40), #166-1.1 (서열 번호 41), #166-1.2 (서열 번호42), #166-2 (서열 번호43), #166-3.1 (서열 번호44), #166-3.2 (SEQID NO:45), 및 #166-4 (서열 번호46). 엑손 3에서 atg 개시 코돈은 소문자로 굵게 나타내어져 있다.
도 9. 급성 PRRSV 감염 동안의 임상 징후. CD163 +/+ (n=6) 및 CD163 -/- (n=3)에 대한 호흡기 징후 및 열의 존재에 대한 매일의 평가에 대한 결과.
도 10. 급성 PRRSV 감염 동안의 폐 조직병리학. 야생형 및 녹아웃 돼지로부터의 H 및 E 염색된 조직의 대표적인 현미경 사진. 좌측 패널은 단핵 세포의 침윤 및 부종을 보인다. 녹아웃 돼지로부터의 우측 패널은 정상 폐의 폐 구조를 보인다.
도 11. 다양한 유전자형에서의 바이러스혈증. CD163-/- 새끼 돼지 데이터가 X 축을 따라 놓여 있음을 주지한다.
도 12. 무반응, 야생형 및 비특성화 대립유전자 돼지에서의 항체 생산.
도 13. 개별 돼지에서 CD163의 세포 표면 발현. 비특성화 A, 비특성화 B, 및 CD163 +/+ 패널에서 우측으로 향하는 것으로 보이는 선은 CD163 항체를 나타내는 반면 이들 패널의 좌측편을 향하는 것으로 보이는 선은 항체 조절을 보이지 않는다(백그라운드). CD163-/- 동물에서 CD163 염색은 백그라운드 조절(background control)과 겹치며, 비특성화 대립유전자에서의 CD163 염색은 대충 WT 수준과 백그라운드 간의 중간임을 주지한다(이것은 로그 규모이며, 따라서 ~10% 미만임을 또한 주지한다).
도 14. 세 마리 대표적인 돼지 및 비 항체 대조군으로부터의 폐포 대식세포 상의 CD169의 수준 (FITC 표지된 항-CD169).
도 15. 다양한 유전자형에서의 바이러스혈증. Δ43 아미노산 새끼 돼지 데이터가 X-축을 따라 놓여있음을 주지한다.
도 16. 참조 서열 (서열 번호47)로서 사용된 야생형 CD163 엑손 7-10의 게놈 서열. 서열은 엑손 7의 3000 bp 업스트림 내지 엑손 10의 마지막 염기를 포함한다. 밑줄 친 영역은 각각 엑손 7, 8, 9, 및 10의 위치를 보여준다.
Figure 1. CRISPR and targeting vector used to transform CD163. Panel A shows the wild-type exons 7, 8 and 9 of the CD163 gene targeted for modification using CRISPR. Panel B shows a targeting vector designed to replace porcine exon 7 (the porcine domain SRCR5 of CD163) with DNA encoding human SRCR8 of CD163L. This targeting vector is used for drug selection and transfection by G418. PCR primers for long range, left arm and right arm assays are labeled with arrows for 1230, 3752, 8791, 7765 and 7775. Panel C shows the same targeting vector as shown in panel B, but here the Neo cassette was removed. This targeting vector was used to target CD163 in cells already neomycin resistant. Primers used in small deletion assays are illustrated by the arrows and labeled GCD163F and GCD163R. Panel D highlights exons targeted by CRISPR. The positions of CRISPR 10, 131, 256 and 282 are indicated by downward arrows on the exon 7. The number of CRISPRs represents the number of base pairs from intron-exon junctions of intron 6 and exon 7.
Figure 2. CRISPR and targeting vector used to transform CD1D. Panel A shows wild-type exons 3, 4, 5, 6 and 7 of the CD1D gene targeted for transformation by CRISPR. Panel B shows the targeting vector designed to replace exon 3 with the selection marker Neo . This targeting vector was used to modify CD1D with CRISPR. PCR primers for remote, left arm and right arm probes are labeled with arrows for 3991, 4363, 7373 and 12806. Panel C shows the exon targeted by the CRISPR. The positions of the CRISPR 4800, 5350, 5620 and 5626 are indicated by downward arrows on the exon 3. Primers used in small deletion assays are illustrated by arrows and are labeled GCD1DF and GCD1DR. The number of CRISPRs represents the number of base pairs from intron-exon junctions of intron 6 and exon 7.
Figure 3. Reproduction of CD163 and CD1D knockout pigs by CRISPR / Cas9 and SCNT. A) Targeted deletion of CD163 in somatic cells after transfection with CRISPR / Cas9 and donor DNA. The wild type (WT) genotype causes a 6545 base pair (bp) band. Lanes 1-6 represent six different colonies from a single transfection with donor DNA containing CRISPR 10 and Neo with Cas9. Lanes 1, 4, and 5 show large homozygous deletions of 1500-2000 bp. Lane 2 shows less homozygous deletion. Lanes 3 and 6 represent the double allelic variation of both the WT allele and the small deletion or allele. The exact transformation of each colony was determined only by sequencing of the colonies used in the SCNT. Faint WT bands in some of the lanes may indicate cross-contamination of fetal fibroblasts from adjacent WT colonies. NTC = No template control. B) Targeted deletion of CD1D in somatic cells after transfection with CRISPR / Cas9 and donor DNA. The WT genotype causes a 8729 bp band. Lanes 1-4 represent colonies with 500-2000 bp deletion of CD1D. Lane 4 seems to be a WT colony. NTC ¼ No mold adjustment. C) Images of CD163 knockout pigs produced by SCNT during the study. These male piglets contain a homozygous 1506 bp deletion of CD163. D) Images of CD1D pigs produced during the study. These piglets contain a 1653 bp deletion of CD1D. E) Genotypes of two SCNT litters containing a 1506 bp deletion of CD163. Lanes 1 to 3 (litter size 63) and lanes 1-4 (litter size 64) show the genotype for each litter from each litter. Sow represents the recipient female of the SCNT embryo, and WT represents the WT control. NTC = no mold adjustment. F) Genotypes of two SCNT litters containing a 1653 bp deletion of CD1D. Lanes 1 to 7 (litter 158) and lanes 1-4 (litter 159) represent the genotype for each litter.
Figure 4. Effect of CRISPR / Cas9 system in porcine embryos. A) Frequency of blastocyst formation after injection of different concentrations of CRISPR / Cas9 system to zygote. The toxicity of the CRISPR / Cas9 system was lowest at 10 ng / μl. B) The CRISPR / Cas9 system can successfully disrupt the expression of eGFP in blastocysts when introduced into the zygote. Original magnification X4. C) Type of mutation for eGFP generated using CRISPR / Cas9 system: WT genotype (SEQ ID NO: 16), # 1 (SEQ ID NO: 17), # 2 (SEQ ID NO: .
Figure 5. Effect of CRISPR / Cas9 system in targeting CD163 in porcine embryos. Examples of mutations generated on CD163 by the CRISPR / Cas9 system are: WT genotype (SEQ ID NO: 20), # 1-1 (SEQ ID NO: 21), # 1-4 (SEQ ID NO: 22) (SEQ ID NO: 23). All embryos tested by DNA sequencing showed mutations on CD163 (18/18). CRISPR 131 is highlighted in bold. B) Sequence analysis of homozygous deletions caused by the CRISPR / Cas9 system. Image shows # 1-4 from panel A with 2 bp deletion of CD163.
Figure 6. The effect of the CRISPR / Cas9 system when introduced as two types of CRISPR. A) PCR amplification of CD163 in blastocysts injected with CRISPR / Cas9 as zygote. Lanes 1, 3, 6, and 12 show the designated deletion between two different CRISPRs. B) PCR amplification of CD1D in blastocysts injected with CRISPR / Cas9 as zygote. CD1D had a lower frequency of deletion as measured by gel electrophoresis when compared to CD163 (3/23); Lanes 1, 8, and 15 show apparent deletion of CD1D. C) The CRISPR / Cas9 system successfully targeted two genes when two CRISPRs targeting CD163 and eGFP were provided to the system. CD163 and eGFP are shown: CD163 WT (SEQ ID NO: 24), CD163 # 1 (SEQ ID NO: 25), CD163 # 2 (SEQ ID NO: 26), CD163 # 28), eGFP # 1-1 (SEQ ID NO: 29), eGFP # 1-2 (SEQ ID NO: 30), eGFP # 2 (SEQ ID NO: 31), and eGFP # 3 (SEQ ID NO: 32).
Figure 7. CD163 knockout pig produced by the CRISPR / Cas9 system injected into the zygote. A) PCR amplification of CD163 from knockout pigs; Clear signs of deletion were detected in cubs 67-2 and 67-4. B) Video of CD163 knockout pig with surrogate mother. All animals are healthy and show no signs of abnormality. C) Genotype of CD163 knockout pig. Gt; (WT) < / RTI > sequence SEQ ID NO: 33. Two animals, one to three times young (from SEQ ID NO: 34) and 67-3 (SEQ ID NO: 37), have homozygous deletions or insertions in CD163. The other two animals (from cubs 67-2 and 67-4) have a dual allelic variant of CD163: # 67-2 A1 (SEQ ID NO: 35), # 67-2 A2 (SEQ ID NO: 36) # 67-4 A1 (SEQ ID NO: 38), and # 67-4 a2 (SEQ ID NO: 39). The deletion was caused by the introduction of two different CRISPR systems with Cas9. No animal from zygote infusion for CD163 showed a mosaic genotype.
Figure 8. CD1D knockout pig produced by the CRISPR / Cas9 system injected into the zygote. A) PCR amplification of CD1D from knockout pigs; 166-1 shows the mosaic genotype for CD1D. 166-2, 166-3, and 166-4 did not show any change in size for the amplicon, but showed modifications from the sequence analysis of the amplicon. WT FF = wild type fetal fibroblast. B) PCR amplification of the remote assay showed a clear deletion of one allele in piglets 166-1 and 166-2. C) Images of CD1D knockout pigs with surrogate mothers. D) Sequence data of CD1D knock-out pigs; WT (SEQ ID NO: 40), # 166-1.1 (SEQ ID NO: 41), # 166-1.2 (SEQ ID NO: 42), # 166-2 (SEQ ID NO: 43), # 166-3.1 3.2 (SEQ ID NO: 45), and # 166-4 (SEQ ID NO: 46). The atg start codon in exon 3 is shown in lower case in bold.
9. Clinical signs during acute PRRSV infection. Results for daily evaluation of respiratory signs and presence of heat for CD163 + / + (n = 6) and CD163 - / - (n = 3)
10. Lung histopathology during acute PRRSV infection. Representative photomicrographs of H and E stained tissue from wild-type and knockout pigs. The left panel shows infiltration of mononuclear cells and edema. The right panel from the knockout pig shows the lung structure of the normal lung.
Figure 11. Viral hemoglobin in various genotypes. Note that CD163 - / - piglet data lies along the X axis.
Figure 12. Antibody production in unreacted, wild type and non-characterized alleles.
Figure 13. Cell surface expression of CD163 in individual pigs. Lines that seem to be directed to the right in non-characterized A, uncharacterized B, and CD163 + / + panels represent CD163 antibodies, whereas lines that appear to be directed to the left side of these panels show no antibody control (background). It is noted that CD163 staining in CD163 - / - animals overlaps with background control, and CD163 staining in non-characterized alleles is roughly intermediate between WT levels and background (logarithmic scale, thus less than ~ 10% ).
Figure 14. Levels of CD169 on the alveolar macrophages from three representative pig and non-antibody controls (FITC-labeled anti-CD169).
Figure 15. Viral hemoglobin in various genotypes. Note that the Δ43 amino acid piglet data lies along the X-axis.
16. Genomic sequence of wild type CD163 exons 7-10 used as reference sequence (SEQ ID NO: 47). The sequence includes the last base of exon 7 at 3000 bp upstream or exon 10. The underlined regions show the positions of exons 7, 8, 9, and 10, respectively.

본원에는 CD163 유전자의 변형을 갖고 PRRSV 및 다른 관련 호흡기 바이러스 감염에 내성인 동물 및 유전자 편집된 동물을 생산하는 방법이 제공되어 있다. 동물은 CD163 유전자 활성을 불활성화시키거나 달리 조절하는 염색체 변형(삽입 또는 결실)을 갖는다. CD163은 세포 내로의 PRRSV 진입 및 바이러스 복제에 필요하다. 따라서 무반응 CD163 동물은 시험감염(challenge)되는 경우 PRRSV 감염에 대해 내성을 나타낸다. 이러한 동물은 유전자 편집을 이용하는 다수의 프로토콜 중의 어느 것을 사용하여 만들어낼 수 있다. Methods are provided herein for producing animal and genetically modified animals that have a modification of the CD163 gene and are resistant to PRRSV and other related respiratory virus infections. The animal has a chromosome modification (insertion or deletion) that inactivates or otherwise modulates CD163 gene activity. CD163 is required for PRRSV entry into cells and for viral replication. Therefore, unreacted CD163 animals are resistant to PRRSV infection when challenged. Such animals can be generated using any of a number of protocols using genetic editing.

또한 본원에는 CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas 시스템, 전사 활성인자-유사 효과기 뉴클레아제(Transcription Activator-Like Effector nuclease; TALEN), ZFN(징크 핑거 뉴클레아제), 재조합효소 융합 단백질, 또는 메가뉴클레아제와 같은 유전자 편집 방법을 사용하여 돼지 동물 세포 또는 돼지 배아에 세포의 염색체 표면 부위에 특이적으로 결합하여 이중-가닥 DNA 분해를 야기하거나 달리 그 안의 CD163 유전자 또는 단백질의 활성을 불활성화시키거나 감소시키는 제제를 도입함을 포함하여 돼지 동물을 제조하는 방법이 제공된다.Also provided herein are methods of using a CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) / Cas system, a transcription activator-like effector nuclease (TALEN), a ZFN (zinc finger nuclease), a recombinant enzyme fusion protein, Or a meganuclease may be used to specifically bind to a chromosome surface region of a cell in a porcine animal cell or a porcine embryo to induce double-stranded DNA degradation or otherwise alter the activity of the CD163 gene or protein therein A method for producing a porcine animal is provided, including introducing an agent that activates or reduces.

또한 본원에는 CD163 유전자좌 내의 특이 핵산 서열의 절단 및/또는 통합을 수행할 수 있는 폴리펩티드와 함께 하나 이상의 특정 CD163 유전자좌의 용도가 기재되어 있다. CD163 유전자좌의 절단 및/또는 통합을 수행할 수 있는 폴리펩티드 또는 RNA와 함께 CD163 유전자의 용도의 예는 징크 핑거 단백질, 메가뉴클레아제, TAL 도메인, TALENs, RNA-안내된 CRISPR/Cas 재조합효소, 류신 지퍼, 및 기타 당업계에 공지된 것들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 폴리펩티드를 포함한다. 특정 예는 부위-특이 DNA 결합 도메인 폴리펩티드 및 절단 도메인 폴리펩티드(예, 뉴클레아제)를 포함하는 키메라 ("융합") 단백질, 예를 들면, 징크-핑거 폴리펩티드 및 FokI 뉴클레아제 폴리펩티드를 포함하는 ZFN 단백질을 포함한다. 본원에는 CD163 유전자에 특이적으로 결합하는 DNA-결합 도메인을 포함하는 폴리펩티드가 기재되어 있다. 이러한 폴리펩티드는 또한 폴리펩티드가 표적화된 이중-가닥 분해를 유도할 수 있고/있거나 분해 부위에서 관심 핵산의 재조합을 촉진시킬 수 있도록 뉴클레아제 (절단) 도메인 또는 하프-도메인 (예, 변형된 DNA-결합 도메인을 갖는 호밍(homing) 엔도뉴클레아제를 포함한 호밍 엔도뉴클레아제), 및/또는 리가제 도메인을 포함할 수 있다. CD163 유전자좌를 표적화하는 DNA-결합 도메인은 DNA-절단 기능성 도메인일 수 있다. 상기 폴리펩티드는 외인성 핵산을 하나 이상의 CD163 유전자좌에서 숙주 생물(예, 동물 종)의 게놈 내에 도입하는데 사용될 수 있다. DNA-결합 도메인은 하나 이상의 징크 핑거(예, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9개 또는 그 이상의 징크 핑거)를 갖는 징크 핑거 단백질을 포함할 수 있으며, 이것은 CD163 유전자 내의 임의의 서열에 결합하도록 조작(비-자연 발생적)된다. 본원에 기재된 징크 핑거 단백질 중의 어느 것도 표적 유전자의 코딩 서열 내의 또는 인접 서열 내의 표적 부위(예, 촉진제 또는 다른 발현 요소)에 결합할 수 있다. 징크 핑거 단백질은 CD163 유전자에서 표적 부위에 결합할 수 있다.Also described herein are the uses of one or more specific CD163 loci in conjunction with polypeptides capable of cleaving and / or integrating specific nucleic acid sequences within the CD163 locus. Examples of uses of the CD163 gene in combination with a polypeptide or RNA capable of performing cleavage and / or integration of the CD163 locus include a zinc finger protein, a meganuclease, a TAL domain, TALENs, an RNA-guided CRISPR / Cas recombinase, Zippers, and others known in the art. Specific examples include chimeric ("fusion") proteins including site-specific DNA binding domain polypeptides and truncation domain polypeptides (eg, nuclease), such as ZFN comprising a zinc-finger polypeptide and a FokI nuclease polypeptide Proteins. Disclosed herein are polypeptides comprising a DNA-binding domain that specifically binds to the CD163 gene. Such polypeptides may also be capable of inducing double-strand breaks in which the polypeptides are targeted and / or contain nucleases (truncation) domains or half-domains (e. G., Modified DNA-binding A homing endonuclease that includes a homing endonuclease domain), and / or a ligation domain. The DNA-binding domain targeting the CD163 locus may be a DNA-cleaving functional domain. The polypeptide can be used to introduce an exogenous nucleic acid into the genome of a host organism (e. G., Animal species) at one or more CD163 loci. The DNA-binding domain may comprise a zinc finger protein with one or more zinc finger (e.g., 2,3, 4,5, 6,7, 8, 9 or more zinc fingers) (Non-naturally occurring) to bind to the sequence of SEQ ID NO. Any of the zinc finger proteins described herein can bind to a target site (e.g., an enhancer or other expression element) within the coding sequence of the target gene or within an adjacent sequence. The zinc finger protein can bind to the target site in the CD163 gene.

정의Justice

단위, 접두사, 및 기호는 SI 승인된 형태로 표시될 수 있다. 달리 나타내지 않는 한, 핵산은 5'에서 3' 방향으로 왼쪽에서 오른쪽으로 기록되고; 아미노산 서열은 아미노에서 카복시 방향으로 왼쪽에서 오른쪽으로 기록된다. 명세서 내에 인용된 수치 범위는 범위를 정의하는 수를 포함하며 정의된 범위 내의 각 정수를 포함한다. 아미노산은 일반적으로 알려진 3문자 기호로 또는 IUPAC-IUB 생화학 명명 위원회에 의해 권장되는 1문자 기호로 본원에 나타낼 수 있다. 뉴클레오티드도, 마찬가지로, 일반적으로 승인되는 단일-문자 코드로 나타내어질 수 있다. 달리 제공되지 않는 한, 본원에서 사용되는 소프트웨어, 전기 및 전자공학 용어는 The New IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms (5th edition, 1993)에 정의된 바와 같다. 아래에 정의된 용어들은 전체적으로 명세서를 참조하여 더욱 충분히 정의된다.Units, prefixes, and symbols may be displayed in SI-approved form. Unless otherwise indicated, nucleic acids are written from left to right in the 5 'to 3' direction; Amino acid sequences are written from left to right in the amino to carboxy direction. The numerical range recited in the specification includes a number defining the range and includes each integer within the defined range. Amino acids may be represented herein by commonly known three letter symbols or by the one letter symbol recommended by the IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Committee. Nucleotides, likewise, can be represented by commonly accepted single-letter codes. Unless otherwise provided, the terms software, electrical, and electronics used herein are as defined in The New IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms (5th edition, 1993). The terms defined below are more fully defined with reference to the specification as a whole.

당업계의 숙련가에 의해 이해되는 바와 같이, 임의의 및 모든 목적을 위하여, 특히 기록된 설명을 제공한다는 측면에서, 본원에 인용된 모든 범위는 또한 임의의 및 모든 가능한 하위-범위 및 이의 하위-범위의 조합, 뿐만 아니라 범위를 구성하는 개별 값, 특히 정수 값을 포함한다. 인용된 범위는 범위 내의 각각의 특정 값, 정수, 소수, 또는 항등식을 포함한다. 임의의 열거된 범위는 동일한 범위를 충분히 설명하고 이를 적어도 등가의 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 또는 1/10로 세분할 수 있는 것으로 쉽게 인지될 수 있다. 비제한적인 예로서, 본원에 논의된 각각의 범위는 1/3 아래, 1/3 중간 및 1/3 위 등으로 쉽게 세분될 수 있다.As will be understood by those skilled in the art, for any and all purposes, especially in terms of providing a written description, all ranges cited herein are also to be construed to include any and all possible sub-ranges and sub-ranges thereof , As well as individual values constituting the range, in particular integer values. Quoted ranges include each particular value, integer, decimal, or identity in the range. Any recited range may be readily discerned as fully describing the same range and subdividing it into at least 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, or 1/10 of the equivalent. As a non-limiting example, each of the ranges discussed herein may be readily subdivided into one third below, one third middle and one third above, and so on.

본 발명의 요소들 또는 이의 바람직한 양태(들)을 도입하는 경우, 관사 "a", "an", "the" 및 "said"는 하나 이상의 요소들이 있음을 의미하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하는(comprising)", "포함하는(including)" 및 "갖는(having)"은 포괄적이며 열거된 요소들 이외의 추가의 요소들이 있을 수 있음을 의미하는 것으로 의도된다. When introducing elements of the invention or the preferred embodiment (s) thereof, it is intended that the articles "a "," an ", "the" The terms " comprising ", " including ", and "having" are intended to be inclusive and mean that there may be additional elements other than the listed elements.

용어 "및/또는"은 항목들 중의 어느 하나, 항목들의 임의의 조합, 또는 이 용어와 관련되는 항목들 모두를 의미한다. 어구 "하나 이상의"는 특히 이의 용법의 맥락에서 판독되는 경우 당업계의 숙련가에 의해 쉽게 이해된다.The term "and / or" means any of the items, any combination of the items, or both items associated with the term. The phrase "one or more" is readily understood by those skilled in the art, especially when read in the context of its use.

"결합 단백질"은 다른 분자에 결합할 수 있는 단백질이다. 결합 단백질은, 예를 들면, DNA 분자(DNA-결합 단백질), RNA 분자(RNA-결합 단백질) 및/또는 단백질 분자(단백질-결합 단백질)에 결합할 수 있다. 단백질-결합 단백질의 경우에, 이것은 자신에게 결합(결합하여 동형이합체, 동형삼합체 등을 형성함)할 수 있고/있거나 상이한 단백질 또는 단백질들의 하나 이상의 분자에 결합할 수 있다. 결합 단백질은 한 가지 이상의 유형의 결합 활성을 가질 수 있다. 예를 들면, 징크 핑거 단백질은 DNA-결합, RNA-결합 및 단백질-결합 활성을 갖는다."Binding protein" is a protein that can bind to other molecules. Binding proteins can bind to, for example, DNA molecules (DNA-binding proteins), RNA molecules (RNA-binding proteins) and / or protein molecules (protein-binding proteins). In the case of protein-binding proteins, this can bind to itself (bind to form homodimers, homotrimers, etc.) and / or bind to one or more molecules of different proteins or proteins. Binding proteins can have more than one type of binding activity. For example, zinc finger proteins have DNA-binding, RNA-binding and protein-binding activities.

용어 "보존적으로 변형된 변이체"는 아미노산 및 핵산 서열 둘 다에 적용된다. 특정 핵산 서열에 관하여, "보존적으로 변형된 변이체"는 아미노산 서열의 동일한 또는 보존적으로 변형된 변이체를 암호화하는 핵산을 가리킨다. 유전 암호의 퇴화 때문에, 다수의 기능적으로 동일한 핵산이 임의의 소정 단백질을 암호화한다. 예를 들면, 코돈 GCA, GCC, GCG 및 GCU 모두는 아미노산 알라닌을 암호화한다. 따라서, 알라닌이 코돈에 의해 명시된 모든 위치에서, 코돈은 암호화된 폴리펩티드를 변경하지 않으면서 기재된 상응하는 코돈 중의 어느 것으로 변경될 수 있다. 이러한 핵산 변형은 "무증상 변이(silent variation)"이며 보존적으로 변형된 변화의 일종을 나타낸다. 폴리펩티드를 암호화하는 본원의 모든 핵산 서열은 또한, 유전 암호를 참조하여, 핵산의 모든 가능한 침묵 변화를 설명한다.The term " conservatively modified variants "applies to both amino acid and nucleic acid sequences. With respect to a particular nucleic acid sequence, "conservatively modified variant" refers to a nucleic acid encoding an identical or conservatively modified variant of an amino acid sequence. Because of the degradation of the genetic code, a number of functionally identical nucleic acids encode any given protein. For example, the codons GCA, GCC, GCG and GCU all encode amino acid alanine. Thus, at all positions where alanine is specified by the codon, the codon can be altered to any of the corresponding codons described without altering the encoded polypeptide. This nucleic acid modification is a "silent variation" and represents a conservatively modified variant. All nucleic acid sequences herein encoding polypeptides also refer to all possible silent changes of the nucleic acid, with reference to the genetic code.

통상의 숙련가는 핵산의 각 코돈(흔히 메티오닌에 대한 유일한 코돈인 AUG; 및 흔히 트립토판에 대한 유일한 코돈인 UGG 제외)은 기능적으로 동일한 분자를 산출하도록 변형될 수 있음을 인지할 것이다. 따라서, 본 발명의 폴리펩티드를 암호화하는 핵산의 각각의 무증상 변이는 각각의 기재된 폴리펩티드 서열에 포함되며 본 발명의 범위내에 있다. One of ordinary skill in the art will appreciate that each codon of the nucleic acid (except AUG, which is often the only codon for methionine; and often the UGG, which is the only codon for tryptophan), can be modified to yield functionally identical molecules. Thus, each asymptomatic variation of the nucleic acid encoding the polypeptide of the present invention is included in each described polypeptide sequence and is within the scope of the present invention.

아미노산 서열에 관해, 숙련가는 코딩된 서열에서 단일 아미노산 또는 작은 비율의 아미노산을 변경, 부가 또는 결실시키는 핵산, 펩티드, 폴리펩티드, 또는 단백질 서열에 대한 개별적인 치환, 결실 또는 부가가 "보존적으로 변형된 변이체"이며, 여기서 변경은 아미노산을 화학적으로 유사한 아미노산으로 치환시킨다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 1 내지 15로 이루어진 정수 그룹으로부터 선택된 아미노산 잔기의 수가 이렇게 변경될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 또는 10회의 변경이 이루어질 수 있다.With respect to the amino acid sequence, the skilled artisan will appreciate that individual substitutions, deletions or additions to a nucleic acid, peptide, polypeptide, or protein sequence that alter, add or delete a single amino acid or a small percentage of amino acids in the coded sequence are & "Wherein the alteration will replace amino acids with chemically similar amino acids. Thus, the number of amino acid residues selected from the integer group of 1 to 15 can be varied in this way. Thus, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 7, or 10 changes may be made.

보존적으로 변형된 변이체는 전형적으로 이들을 유도하는 비변형된 폴리펩티드 서열과 유사한 생물학적 활성을 제공한다. 예를 들면, 기질 특이성, 효소 활성, 또는 리간드/수용체 결합은 일반적으로 이의 네이티브 기질에 대해 네이티브 단백질의 적어도 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90%이다. 기능적으로 유사한 아미노산을 제공하는 보존적 치환 표는 당업계에 널리 공지되어 있다.Conservatively modified variants typically provide biological activities similar to unmodified polypeptide sequences that derive them. For example, substrate specificity, enzyme activity, or ligand / receptor binding is generally at least 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of the native protein relative to its native substrate. Conservative substitution tables providing functionally similar amino acids are well known in the art.

하기 여섯 개 그룹 각각은 서로에 대해 보존적 치환인 아미노산을 함유한다: [1] 알라닌 (A), 세린 (S), 트레오닌 (T); [2] 아스파르트산 (D), 글루탐산 (E); [3] 아스파라긴 (N), 글루타민 (Q); [4] 아르기닌 (R), 리긴 (K); [5] 이소류신 (I), 류신 (L), 메티오닌 (M), 발린 (V); 및 [6] 페닐알라닌 (F), 트립신 (Y), 트립토판 (W). 또한, 문헌[Creighton (1984) Proteins W. H. Freeman and Company]을 참조한다.Each of the following six groups contains amino acids that are conservative substitutions for each other: [1] alanine (A), serine (S), threonine (T); [2] Aspartic acid (D), glutamic acid (E); [3] Asparagine (N), Glutamine (Q); [4] arginine (R), lysine (K); [5] isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), valine (V); And [6] phenylalanine (F), trypsin (Y), tryptophan (W). See also Creighton (1984) Proteins W. H. Freeman and Company.

용어 "CRISPR"는 "clustered regularly interspaced short palindromic repeats(무리를 이루어 규칙적인 간격을 갖는 짧은 회문구조의 반복서열)"를 나타낸다. 용어 "Cas9"는 "CRISPR associated protein 9(크리스퍼 연관 단백질 9)를 가리킨다. 용어 "CRISPR/Cas9" 또는 "CRISPR/Cas9 시스템"은 Cas9 단백질, 또는 이의 유도체, 및 Cas9에 대해 CRISPR RNA (crRNA) 및 전사-촉진 RNA (tracrRNA)의 기능을 제공할 수 있는 하나 이상의 비-코딩 RNA를 포함하는 유전자 조작을 위한 프로그래밍 가능한 뉴클레아제 시스템을 가리킨다. crRNA 및 tracrRNA는 "가이드 RNA" (gRNA)를 생산하기 위해 조합될 수 있거나 개별적으로 사용될 수 있다. crRNA 또는 gRNA는 게놈 표적에 상보적인 서열을 제공한다. CRISPR/Cas9 시스템은 이하에서 추가로 설명된다.The term "CRISPR" refers to "clustered regularly interspaced short palindromic repeats" The term "Cas9" refers to CRISPR associated protein 9. The term "CRISPR / Cas9" or "CRISPR / Cas9 system" refers to a Cas9 protein, or derivative thereof, and CRISPR RNA (crRNA) And one or more non-coding RNAs capable of providing the function of a transcription-promoting RNA (tracrRNA). The crRNA and the tracrRNA produce a "guide RNA" (gRNA) The CRISPR / Cas9 system is further described below. The CRISPR / Cas9 system can be used in combination with the CRISPR / Cas9 system.

뉴클레오티드 x 내지 뉴클레오티드 y의 뉴클레오티드 서열의 결실에 대한 본원의 언급은 x 및 y를 포함하여 범위 내의 뉴클레오티드 모두가 결실되었음을 의미한다. 따라서, 예를 들면, 어구 "서열 번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실"은 뉴클레오티드 3,317 및 3,147을 포함하여 뉴클레오티드 3,317 내지 3,147의 각각이 결실되었음을 의미한다.References herein to deletion of the nucleotide sequence of nucleotides x to n means that all of the nucleotides in the range, including x and y, have been deleted. Thus, for example, the phrase "11 base pair deletion of 3,137 to 3,147 nucleotides relative to SEQ ID NO: 47" means that each of nucleotides 3,317 to 3,147 has been deleted, including nucleotides 3,317 and 3,147.

"질환 내성"은 동물의 특징이며, 여기서 동물은 돼지 동물과 PRRSV 간의 상호작용과 같은 동물-병원균 상호작용의 결과인 질환 증상을 피한다. 즉, 병원균이 동물 질환 및 관련 질환 증상을 야기하는 것을 방지하고, 또는 대안적으로, 임상 징후의 발병률 및/또는 중증도의 감소 또는 임상 증상의 감소. 당업계의 숙련가는 본원에 개시된 조성물 및 방법이 병원균 공격으로부터 동물을 보호하기 위해 당업계에서 이용 가능한 다른 조성물 및 방법과 함께 사용될 수 있음을 인지할 것이다."Disease tolerance" is a characteristic of an animal in which the animal avoids symptoms of the disease that are the result of animal-pathogen interactions, such as the interaction between porcine animals and PRRSV. That is, prevent pathogens from causing animal disease and related disease symptoms, or alternatively, decrease the incidence and / or severity of clinical signs or decrease clinical symptoms. Those skilled in the art will appreciate that the compositions and methods disclosed herein can be used with other compositions and methods available in the art to protect animals from pathogenic attack.

특정 핵산과 관련하여, "암호화(encoding)" 또는 "암호화된(encoded)"은 특정 단백질로의 번역에 대한 정보를 포함함을 의미한다. 단백질을 암호화하는 핵산은 핵산의 번역된 영역 내에 개재 서열(예, 인트론)을 포함할 수 있거나, 또는 이러한 개재 비-번역 서열이 결핍될 수 있다(예, cDNA에서와 같이). 단백질이 암호화되는 정보는 코돈의 사용에 의해 특정된다. 전형적으로, 아미노산 서열은 "보편(universal)" 유전 암호를 사용하여 핵산에 의해 암호화된다. 핵산이 합성에 의해 제조되거나 변경되는 경우, 핵산이 발현하고자 하는 의도된 숙주의 공지된 코돈 선호도를 이용할 수 있다.With respect to a particular nucleic acid, "encoding" or "encoded" means including information about translation into a particular protein. The nucleic acid encoding the protein may comprise intervening sequences (e.g., introns) in the translated region of the nucleic acid, or may lack such intervening non-translated sequences (e.g., as in cDNA). The information with which the protein is encoded is specified by the use of codons. Typically, the amino acid sequence is encoded by a nucleic acid using a "universal" genetic code. If the nucleic acid is produced or modified by synthesis, the known codon preference of the intended host in which the nucleic acid is to be expressed can be utilized.

본원에서 사용되는 "유전자 편집(gene editing)", "유전자 편집된(gene edited)", "유전적으로 편집된(genetically edited)" 및 "유전자 편집 효과기(gene editiing effectors)"는 "분자 가위", "호밍 엔도뉴클레아제", 또는 "표적화 엔도뉴클레아제"라고도 하는 자연 발생 또는 인공으로 조작된 뉴클레아제를 이용한 호밍 기술의 사용을 가리킨다. 뉴클레아제는 게놈의 목적하는 위치에 특이 이중-가닥 염색체 절단(DSB)을 생성하며, 이것은 몇몇 경우에 세포의 내인성 메카니즘을 이용하여 상동 재조합(HR) 및/또는 비상동 말단-접합(NHEJ)의 자연적인 과정에 의해 유도된 절단을 복구한다. 유전자 편집 효과기는 징크 핑거 뉴클레아제(ZFN), 전사 활성인자-유사 효과기 뉴클레아제(TALEN), CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CAS9) 시스템, 및 메가뉴클레아제(예, 호밍 엔도뉴클레아제로서 재조작된 메가뉴클레아제)를 포함한다. 용어는 또한, 예를 들면, 변화가 결실 또는 비교적 작은 삽입(전형적으로 20nt 미만)이고/이거나 외래 종으로부터의 DNA는 도입하지 않는 경우를 포함하여 유전자이식(transgenic) 과정 및 기술의 사용을 포함한다. 용어는 또한 초기 유전자 편집된 동물로부터 성적 교배 또는 무성 번식에 의해 생성된 것들과 같은 자손 동물을 포함한다.As used herein, the terms "gene editing," "gene edited," "genetically edited," and "gene editiing effectors" Refers to the use of a homing technique using a naturally occurring or artificially engineered nuclease, also referred to as "homing endonuclease, " or" targeting endonuclease. &Quot; Nucleases generate specific double-stranded chromosome truncations (DSBs) at the desired location in the genome, which in some cases are homologous recombination (HR) and / or heterologous terminal-junction (NHEJ) Restoring the cutting induced by the natural process of. Genetic editing effectors include zinc finger nuclease (ZFN), transcriptional activator-like effector nuclease (TALEN), CRISPR / Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats / CAS9) system, and meganuclease And a re-engineered meganuclease as endonuclease). The term also encompasses the use of transgenic processes and techniques, including, for example, where the change is deletion or relatively small insertion (typically less than 20 nt) and / or where no DNA is introduced from foreign species . The term also includes offspring animals such as those produced by sexual crossing or asexual breeding from early genetically modified animals.

본원에서 사용되는 바와 같이, 핵산과 관련하여 "이종(heterologous)"은 외래 종으로부터 기원하거나, 또는 동일 종으로부터 온 것이라면, 인간 개입을 의도함으로써 조성 및/또는 게놈 유전자좌에 있어서 이의 네이티브 형태로부터 실질적으로 변형된 핵산이다. 예를 들면, 이종 구조 유전자에 작동적으로 연결된 촉진제는 구조 유전자를 유도하는 것과는 상이한 종으로부터의 것이거나, 또는 동일한 종으로부터 온 것이라면, 하나 또는 둘 다는 이들 원래의 형태로부터 실질적으로 변형된다. 이종 단백질은 외래 종으로부터 기원할 수 있거나, 또는 동일 종으로부터 온 것이라면, 인간 개입을 의도함으로써 이의 원래의 형태로부터 실질적으로 변형된다.As used herein, "heterologous ", in relation to nucleic acids, refers to a nucleic acid that originates from, or is from the same species as, Is a modified nucleic acid. For example, one or both of the promoters operably linked to the heterologous structural gene are substantially modified from their original form if they are from a species that differs from that which derives the structural gene, or from the same species. A heterologous protein can originate from an exogenous species or, if it is from the same species, is substantially modified from its original form by intending human intervention.

본원에서 사용되는 "호밍 DNA 기술", "호밍 기술" 및 "호밍 엔도뉴클레아제"는 징크 핑거(ZF) 단백질, 전사 활성인자-유사 효과기(TALE) 메가뉴클레아제, 및 CRISPR/Cas9 시스템을 포함하여, 특정 분자를 특정 DNA 서열에 표적화되도록 하는 어떠한 메카니즘에도 적용된다.As used herein, the terms " homing DNA technology ", "homing technology ", and" homing endonucleases "refer to a zinc finger (ZF) protein, a transcriptional activator-like effector (TALE) meganuclease, and a CRISPR / Cas9 system Including, but not limited to, the targeting of a particular molecule to a particular DNA sequence.

본원에서 용어 "증가된 내성" 및 "감소된 민감성(reduced susceptibility)"은 병원균에 의한 감염과 관련된 임상 징후 또는 임상 증상의 발병률 및/또는 중증도의 통계적으로 유의한 감소를 의미하지만, 이에 국한되지 않는다. 예를 들면, "증가된 내성" 또는 "감소된 민감성"은 비변형 염색체 서열을 갖는 대조 동물에 비하여 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 동물에서 PRRSV에 의한 감염과 관련된 임상 징후 또는 임상 증상의 발병률 및/또는 중증도의 통계적으로 유의한 감소를 가리킬 수 있다. 용어 "임상 증상의 통계적으로 유의한 감소"는 대상체의 편집된 그룹에서 적어도 하나의 임상 증상의 발병 빈도가 감염원으로 시험감염시킨 후 비-편집된 대조 그룹에서보다 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 20%, 보다 바람직하게는 적어도 30%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 50%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 70% 더 낮음을 의미하지만, 이에 국한되지 않는다. As used herein, the terms "increased tolerance" and "reduced susceptibility " refer to a statistically significant decrease in the incidence and / or severity of clinical signs or symptoms associated with infection by pathogens, . For example, "increased tolerance" or "reduced sensitivity" refers to an infection by PRRSV in an animal comprising at least one modified chromosomal sequence in a gene encoding the CD163 protein as compared to a control animal with a non- May indicate a statistically significant decrease in the incidence and / or severity of the relevant clinical symptoms or clinical symptoms. The term "statistically significant reduction in clinical symptoms" means that the frequency of occurrence of at least one clinical symptom in an edited group of subjects is at least 10%, preferably at least 20% %, More preferably at least 30%, even more preferably at least 50%, even more preferably at least 70% lower.

본원에서 사용되는 용어 "녹-인(knock-in)"은 내인성 유전자의 전사 조절을 유지하면서 내인성 유전자를 이식유전자로 또는 약간의 구조적 변형을 갖는 동일한 내인성 유전자로 대체함을 의미한다.As used herein, the term "knock-in" means replacing the endogenous gene with the same endogenous gene as the transplantation gene or with some structural modification while maintaining the transcriptional regulation of the endogenous gene.

"녹-아웃"은 유전자의 구조 또는 조절 메카니즘의 붕괴를 의미한다. 녹-아웃은 표적 벡터, 대체 벡터 또는 히트-앤-런 벡터(hit-and-run vector)의 상동 재조합 또는 유전자 기능의 완전한, 부분적 또는 조건적 손실을 야기하는 유전자 트랩 벡터의 무작위 삽입을 통해 생성될 수 있다."Rust-out" refers to the disruption of the structure or regulation mechanism of a gene. The knock-out is generated by homologous recombination of the target vector, alternate vector or hit-and-run vector, or random insertion of the gene trap vector causing complete, partial or conditional loss of gene function .

용어 "동물"은 임의의 비-인간 동물, 예를 들면 사육 동물(예 가축 동물)을 포함한다. 용어 "가축 동물"은 전통적으로 목축에서 자라는 임의의 동물, 예를 들면 돼지 동물, 소 동물(예, 육우 또는 젖소), 양 동물, 염소 동물, 말과 동물(예, 말 또는 당나귀), 물소, 낙타, 또는 조류 동물(예, 닭, 칠면조, 오리, 거위, 뿔닭, 또는 갓 부화한 새)를 포함한다. 이러한 용어 "가축 동물"은 랫트, 마우스, 또는 기타 설치류를 포함하지 않는다.The term "animal" includes any non-human animal, for example, a domesticated animal (e.g., a domestic animal). The term "livestock animal" refers to any animal that traditionally grows in a herd, such as a pig animal, a small animal (eg beef or cow), a sheep, a goat, a horse and an animal (eg horse or donkey) Camels, or birds (eg, chickens, turkeys, ducks, geese, guinea fowl, or freshly hatched birds). The term "animal animal" does not include rats, mice, or other rodents.

본원에서 사용되는 용어 "돌연변이"는 야생형 서열에 비해, 예를 들면, 유전자 또는 코딩 DNA 서열(CDS)과 같은 폴리뉴클레오티드의 뉴클레오티드 서열에 있어서의 변형을 포함한다. 용어는 치환, 삽입, 프레임시프트, 결실, 역위, 전좌, 중복, 스플라이스-공여자 부위 돌연변이(splice-donor site mutation), 점-돌연변이 등을 제한함이 없이 포함한다.As used herein, the term "mutation " includes variations in the nucleotide sequence of a polynucleotide, such as, for example, a gene or a coding DNA sequence (CDS), relative to a wild-type sequence. The term includes, without limitation, substitutions, insertions, frame shifts, deletions, inversions, translocations, redundancies, splice-donor site mutations, point-mutations, and the like.

본원에서 사용되는 "작동적으로 연결된"은 두 개의 핵산 서열, 예, 촉진제 서열 및 이차 서열 간의 기능적 연결에 대한 언급을 포함하며, 여기서 촉진제 서열이 이차 서열에 상응하는 DNA 서열의 전사를 개시 및 매개한다. 일반적으로, 작동적으로 연결된은 연결되는 핵산 서열이 인접해 있고, 필요에 따라, 두 개의 단백질 코딩 영역을 인접하여 및 동일한 해독 틀에서 연결시킴을 의미한다.As used herein, "operably linked" includes reference to a functional linkage between two nucleic acid sequences, e. G., Promoter sequences and secondary sequences, wherein the promoter sequence is capable of initiating and mediating the transcription of a DNA sequence corresponding to a secondary sequence do. Generally, operatively linked means that the linked nucleic acid sequences are contiguous and, if necessary, link two protein coding regions adjacent and in the same decoding frame.

본원에서 사용되는 "폴리뉴클레오티드"는 데옥시리보폴리뉴클레오티드, 리보폴리뉴클레오티드, 또는 보존적으로 변형된 변이체에 대한 언급을 포함하며; 용어는 또한 이들이, 엄격한 혼성화 조건하에서, 자연 발생 뉴클레오티드와 실질적으로 동일한 뉴클레오티드 서열에 혼성화되고/되거나 자연 발생 뉴클레오티드(들)와 동일한 아미노산(들)으로 번역된다는 점에서 자연 리보뉴클레오티드의 본질 속성을 갖는 이의 유사체를 가리킬 수 있다. 폴리뉴클레오티드는 네이티브 또는 이종 구조 유전자 또는 조절 유전자의 전장 또는 서브서열일 수 있다. 달리 나타내지 않는 한, 용어는 특정 서열 뿐만 아니라 이의 상보적 서열에 대한 언급을 포함한다. 따라서, 안정성 또는 다른 이유로 변형된 백본을 갖는 DNA 또는 RNA가 이 용어가 본원에서 의도되는 바와 같은 "폴리뉴클레오티드"이다. 더욱이, 단지 두 가지 에를 들자면 이노신과 같은 특이 염기(unusual base), 또는 트리틸화 염기와 같은 변형 염기를 포함하는 DNA 또는 RNA가 용어가 본원에서 사용되는 바와 같은 폴리뉴클레오티드이다. 당업계의 숙련가들에게 공지된 여러 유용한 목적을 제공하는 매우 다양한 변형이 DNA 및 RNA에 대해 이루어져 왔음을 인지할 것이다. As used herein, "polynucleotide" includes references to deoxyribonucleotides, ribo polynucleotides, or conservatively modified variants; The term also encompasses nucleic acid molecules that have the essential property of a natural ribonucleotide in that they are hybridized under stringent hybridization conditions to substantially the same nucleotide sequence as the naturally occurring nucleotide and / or translated into the same amino acid (s) as the naturally occurring nucleotide (s) Can refer to analogs. The polynucleotide may be a native or heterologous structural gene or a full-length or subsequence of a regulatory gene. Unless otherwise indicated, the term includes reference to a particular sequence as well as its complementary sequence. Thus, DNA or RNA having a backbone modified for stability or other reasons is a "polynucleotide " as that term is intended in the present application. Moreover, DNA or RNA comprising a modified base such as an unusual base, such as inosine, or a tritylated base, as just two, are polynucleotides as the term is used herein. It will be appreciated that a wide variety of modifications have been made to DNA and RNA to provide various useful purposes known to those skilled in the art.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 폴리뉴클레오티드는 폴리뉴클레오티드의 이러한 화학적, 효소적 또는 대사적으로 변형된 형태, 뿐만 아니라 다른 것들 중에서도, 단순 및 복합 세포를 포함한 세포 및 바이러스의 특징적인 DNA 및 RNA의 화학적 형태를 포함한다.The term polynucleotide as used herein refers to such chemical, enzymatically or metabolically modified forms of polynucleotides as well as the chemical forms of DNA and RNA characteristic of cells and viruses, including simple and complex cells, among others .

용어 "폴리펩티드", "펩티드" 및 "단백질"은 아미노산 잔기의 중합체를 나타내기 위해 본원에서 상호교환 가능하게 사용된다. 용어들은 또한 보존적으로 변형된 변이체 및 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 자연 발생 아미노산의 인공적인 화학적 유사체인 아미노산 중합체, 뿐만 아니라 자연 발생 아미노산 중합체에 적용될 수 있다. 자연 발생 아미노산의 이러한 유사체의 본질 속성은, 단백질에 혼입되는 경우, 단백질이 전적으로 자연 발생 아미노산으로만 이루어진 동일 단백질에 유도되는 항체에 대해 특이적으로 반응성이라는 것이다. The terms "polypeptide "," peptide "and" protein "are used interchangeably herein to denote polymers of amino acid residues. The terms can also be applied to conservatively modified variants and amino acid polymers wherein one or more amino acid residues are the artificial chemical analogs of the corresponding naturally occurring amino acids, as well as naturally occurring amino acid polymers. The essential property of these analogs of naturally occurring amino acids is that when incorporated into proteins, the protein is specifically reactive to antibodies directed to the same protein consisting entirely of naturally occurring amino acids.

용어 "폴리펩티드", "펩티드" 및 "단백질"은 또한 당화, 지질 부착, 황산화, 글루탐산 잔기의 감마-카복실화, 하이드록실화 및 ADP-리보실화를 포함하지만, 이에 국한되지 않는 변형을 포함한다. 널리 알려지고 상기 주지된 바와 같이, 폴리펩티드가 항상 전적으로 선형인 것은 아님을 인지할 것이다. 예를 들면, 폴리펩티드는 유비퀴틴화의 결과로서 분지화될 수 있으며, 이들은 일반적으로 자연 프로세싱 사건 및 자연적으로 일어나지 않는 인간의 조종에 의해 야기되는 사건을 포함한 번역후 사건의 결과로서, 분지화를 갖거나 갖지 않는 원형일 수 있다. 원형, 분지화된 및 분지화된 원형 폴리펩티드는 비-번역 자연 과정에 의해 및 전적으로 합성 방법으로 합성될 수 있다. 또한, 본 발명은 본 발명의 단백질의 메티오닌-함유 및 메티오닌-비함유 아미노 말단 변이체 둘 다의 용도를 고려한다.The terms "polypeptide," "peptide," and "protein" also include variations that include, but are not limited to, glycation, lipid attachment, sulfation, gamma-carboxylation of glutamic acid residues, hydroxylation, and ADP- . As is well known and well-known, it will be appreciated that the polypeptide is not always entirely linear. For example, the polypeptides may be branched as a result of ubiquitination, and they may have branching as a result of post-translational events, including events generally caused by natural processing events and naturally occurring human manipulations It may be circular. Circular, branched, and branched circular polypeptides can be synthesized by non-translation natural processes and entirely in a synthetic manner. The present invention also contemplates the use of both the methionine-containing and methionine-free amino terminal variants of the protein of the present invention.

본원에서, "임상 징후의 발병률 및/또는 중증도의 감소" 또는 "임상 증상의 감소"는 야생형 감염과 비교하여, 그룹 중의 감염된 대상체의 수 감소, 감염의 임상 징후를 나타내는 대상체의 수의 감소 또는 제거, 또는 하나 이상의 대상체에 존재하는 임의의 임상 증후의 중증도 감소를 의미하지만, 이에 국한되지 않는다. 예를 들면, 이들 용어는 감염의 임의의 임상 징후, 폐 병리, 바이러스혈증 항체 생산, 병원균 부하의 감소, 병원균 셰딩(pathogen shedding), 병원균 전파의 감소, 또는 PRRSV의 증상을 보이는 임의의 임상 징후의 감소를 포함한다. 바람직하게는 이들 임상 징후는 CD163 유전자에 변형을 갖지 않고 감염된 대상체와 비교하여 본 발명의 하나 이상의 동물에서 적어도 10%까지 감소된다. 보다 바람직하게는 임상 징후는 본 발명의 대상체에서 적어도 20%까지, 바람직하게는 적어도 30%까지, 보다 바람직하게는 적어도 40%까지, 보다 더 바람직하게는 적어도 50%까지 감소된다. As used herein, the term " reduction in the incidence and / or severity of clinical symptoms "or" reduction in clinical symptoms "refers to a decrease in the number of infected subjects in a group, , Or a reduction in the severity of any clinical symptoms present in one or more subjects. For example, these terms may include any clinical indication of infection, pulmonary pathology, viremia antibody production, reduction of pathogen load, pathogen shedding, reduction of pathogen transmission, or any clinical indication of symptoms of PRRSV . Preferably these clinical indications are reduced to at least 10% in one or more animals of the invention compared to an infected subject without a modification to the CD163 gene. More preferably, clinical indications are reduced by at least 20%, preferably by at least 30%, more preferably by at least 40%, even more preferably by at least 50% in the subject of the invention.

용어 "잔기" 또는 "아미노산 잔기" 또는 "아미노산"은 단백질, 폴리펩티드, 또는 펩티드(총괄하여 "단백질")에 혼입되는 아미노산을 나타내기 위해 본원에서 상호교환 가능하게 사용된다. 아미노산은 자연 발생 아미노산일 수 있으며, 달리 제한되지 않는 한, 자연 발생 아미노산와 유사한 방식으로 기능할 수 있는 자연 아미노산의 비-자연 유사체를 포함할 수 있다.The term "residue" or "amino acid residue" or "amino acid" is used interchangeably herein to refer to an amino acid that is incorporated into a protein, Amino acids can be naturally occurring amino acids and, unless otherwise limited, can include non-natural analogs of natural amino acids that can function in a manner similar to naturally occurring amino acids.

용어 "선택적으로 혼성화한다(selectively hybridizes)"는, 엄격한 혼성화 조건하에서, 다른 핵산 서열 또는 다른 생물제제로의 핵산 서열의 혼성화에 대한 언급을 포함한다. 혼성화-기반 검출 시스템을 사용하는 경우, 참조 핵산 서열에 상보적인 핵산 프로브가 선택되며, 그 후 적합한 조건의 선택에 의해 프로브 및 참조 서열이 서로에 혼성화하거나 결합하여 이중 분자(duplex molecule)를 형성한다.The term " selectively hybridizes "includes reference to hybridization of nucleic acid sequences to other nucleic acid sequences or other biological agents under stringent hybridization conditions. If a hybridization-based detection system is used, a nucleic acid probe complementary to the reference nucleic acid sequence is selected, and then the probe and the reference sequence hybridize or bind to each other to form a duplex molecule by selection of appropriate conditions .

용어 "엄격한 조건" 또는 "엄격한 혼성화 조건"은 프로브가 다른 서열보다도 검출 가능하게 더 큰 정도로(예, 백그라운드 보다 적어도 2배 더 많이) 이의 표적 서열로 혼성화되는 조건에 대한 언급을 포함한다. 엄격한 조건은 서열-의존적이며 여러 상황에서 다를 것이다. 혼성화 및/또는 세척 조건의 엄격도를 조절함으로써, 프로브에 100% 상보적인 표적 서열이 확인될 수 있다(상동 프로빙).The term "stringent conditions" or "stringent hybridization conditions" includes reference to conditions under which a probe is hybridized to its target sequence to a detectably greater degree than other sequences (e.g., at least two times more than the background). Strict conditions are sequence-dependent and will vary in different situations. By adjusting the stringency of hybridization and / or washing conditions, 100% complementary target sequences can be identified in the probe (homology probing).

대안적으로, 엄격한 조건은 더 낮은 정도의 유사성이 검출되도록 서열에 약간의 미스매칭을 허용하도록 조절될 수 있다(이종 프로빙). 일반적으로, 프로브는 길이가 약 1000개 뉴클레오티드 미만, 임의로 길이가 500개 뉴클레오티드 미만이다.Alternatively, stringent conditions can be adjusted to allow some mismatch in the sequence to detect a lower degree of similarity (heterogeneous probing). Generally, probes are less than about 1000 nucleotides in length, optionally less than 500 nucleotides in length.

전형적으로, 엄격한 조건은 pH 7.0 내지 8.3에서 염 농도가 약 1.5 M 미만 Na 이온, 전형적으로 약 0.01 내지 1.0 M Na 이온 농도이고(또는 다른 염) 온도가 짧은 프로브(예, 10 내지 50개 뉴클레오티드)의 경우 적어도 약 30℃ 및 긴 프로브(예, 50개 이상 뉴클레오티드)의 경우 적어도 약 60℃인 조건일 것이다. 엄격한 조건은 또한 포름아미드와 같은 탈안정화제의 첨가로 달성될 수 있다. 특이성(specificity)은 전형적으로 혼성화후 세척의 작용이며, 결정적인 요인은 이온 강도 및 최종 세척 용액의 온도이다. DNA /DNA 하이브리드의 경우, 열 융점(Tm)은 Meinkoth 및 Wahl의 방정식[Anal. Biochem., 138: 267-284 (1984)]으로부터 근사치를 구할 수 있다: Tm [℃] = 81.5 + 16.6 (log M) + 0.41(% GC)-0.61 (% form)-500/L; 여기서, M은 일가 양이온의 몰농도이고, % GC는 DNA 중의 구아노신 및 사이토신 뉴클레오티드의 퍼센트이며, % form은 혼성화 용액 중의 포름아미드의 퍼센트이고, L은 염기 쌍에서의 하이브리드의 길이이다. Tm은 상보성 표적 서열의 50%가 완전하게 매칭된 프로브로 혼성화되는 온도(정의된 이온 강도 및 pH 하에서)이다. Tm은 각 1%의 미스매칭에 대해 약 1℃까지 감소한다; 따라서, Tm, 혼성화 및/또는 세척 조건은 목적하는 동일성의 서열로 혼성화되도록 조절될 수 있다. 예를 들면, > 90% 동일성을 갖는 서열이 추구된다면, Tm은 10℃ 감소될 수 있다. 일반적으로, 엄격한 조건은 정의된 이온 강도 및 pH에서 특정 서열 및 이의 보체에 대한 Tm보다 약 5℃ 더 낮도록 선택된다. 그러나, 심하게 엄격한 조건은 Tm보다 1 내지 4℃ 더 낮은 온도에서 혼성화 및/또는 세척을 이용할 수 있고; 중간 정도로 엄격한 조건은 Tm보다 6 내지 10℃ 더 낮은 온도에서 혼성화 및/또는 세척을 이용할 수 있으며; 낮은 엄격도 조건은 Tm보다 11 내지 20℃ 더 낮은 온도에서 혼성화 및/또는 세척을 이용할 수 있다. 방정식, 혼성화 및 세척 조성물, 및 목적하는 Tm을 사용하여, 통상의 숙련가들은 혼성화 및/또는 세척 용액의 엄격도에 있어서의 변화가 본질적으로 설명된다는 것을 이해할 것이다. 핵산의 혼성화에 대한 광범위한 가이드가 문헌[참조; Tijssen, Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology--Hybridization with Nucleic Acid Probes, Part I, Chapter 2 "Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays", Elsevier, New York (1993); and Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2, Ausubel, 등, Eds., Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York (1995)]에서 발견된다.Typically, stringent conditions are those in which the salt concentration at pH 7.0 to 8.3 is less than about 1.5 M Na ions, typically about 0.01 to 1.0 M Na ion concentration (or other salt) and the temperature is a short probe (e.g., 10 to 50 nucleotides) Lt; RTI ID = 0.0 > 30 C < / RTI > for long probes (e.g., more than 50 nucleotides). Strict conditions can also be achieved by addition of a destabilizing agent such as formamide. Specificity is typically the action of washing after hybridization, the critical factor being the ionic strength and the temperature of the final wash solution. In the case of DNA / DNA hybrids, the thermal melting point (Tm) is determined by the equation of Meinkoth and Wahl [Anal. Biochem., 138: 267-284 (1984)]: Tm [° C] = 81.5 + 16.6 (log M) + 0.41 (% GC) -0.61 (% form) -500 / L; Where M is the molar concentration of monovalent cations,% GC is the percent of guanosine and cytosine nucleotides in the DNA,% form is the percent of formamide in the hybridization solution, and L is the length of the hybrid in the base pair. T m is the temperature (under defined ionic strength and pH) at which 50% of the complementary target sequence is hybridized to a perfectly matched probe. Tm decreases to about 1 占 폚 for each 1% mismatch; Thus, the Tm, hybridization and / or washing conditions can be adjusted to hybridize to the sequence of the desired identity. For example, if a sequence with> 90% identity is sought, the Tm can be reduced by 10 ° C. Generally, stringent conditions are selected to be about 5 ° C lower than the T m for a particular sequence and its complement at defined ionic strength and pH. However, severely stringent conditions can utilize hybridization and / or washing at temperatures 1 to 4 캜 lower than Tm; Moderately stringent conditions may utilize hybridization and / or washing at a temperature that is 6 to 10 < 0 > C lower than Tm; Low stringency conditions can utilize hybridization and / or washing at a temperature 11 to 20 ° C lower than Tm. Using equations, hybridization and cleaning compositions, and the desired Tm, one of ordinary skill will understand that variations in the stringency of hybridization and / or wash solutions are essentially described. An extensive guide to the hybridization of nucleic acids can be found in the literature (cf. Tijssen, < / RTI > Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology - Hybridization with Nucleic Acid Probes, Part I, Chapter 2, " Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays ", Elsevier, New York (1993); and Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2, Ausubel, et al., Eds., Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York (1995).

"TALE DNA 결합 도메인" 또는 "TALE"는 하나 이상의 TALE 반복 도메인/단위를 포함하는 폴리펩티드이다. 반복 도메인은 TALE의 이의 동족 표적 DNA 서열에의 결합에 관여한다. 단일 "반복 단위"("반복체"라고도 함)는 전형적으로 33-35개 아미노산 길이이며 자연 발생 TALE 단백질 내에서 다른 TALE 반복 서열과 적어도 약간의 서열 상동성을 나타낸다. 징크 핑거 및 TALE 결합 도메인은 자연 발생 징크 핑거 또는 TALE 단백질의 인식 나선 영역의 조작(하나 이상의 아미노산 변경)을 통해 소정의 뉴클레오티드 서열에 결합하도록 "조작"될 수 있다. 따라서, 조작된 DNA 결합 단백질(징크 핑거 또는 TALE)은 비-자연 발생적인 단백질이다. DNA-결합 단백질을 조작하기 위한 방법의 비제한적인 예는 설계 및 선택이다. 설계된 DNA 결합 단백질은 설계/조성이 주로 합리적 기준으로부터 야기되는 자연에서 발생하지 않는 단백질이다. 설계를 위한 합리적인 기준은 기존 ZFP 및/또는 TALE 설계 및 결합 데이터의 데이터베이스 저장 정보에서 정보를 처리하기 위한 전산화 알고리즘 및 대입 규칙의 적용을 포함한다. 예를 들면, U.S. Pat. Nos. 6,140,081; 6,453,242; 및 6,534,261; 또한 WO 98/53058; WO 98/53059; WO 98/53060; WO 02/016536 및 WO 03/016496 및 U.S. 공개 No. 20110301073을 참조한다. A "TALE DNA binding domain" or "TALE" is a polypeptide comprising at least one TALE repeat domain / unit. The repeat domain is involved in the binding of TALE to its cognate target DNA sequence. A single "repeat unit" (also referred to as an "iterator") is typically 33-35 amino acids long and exhibits at least some sequence homology with other TALE repeat sequences within the naturally occurring TALE protein. The zinc finger and TALE binding domains can be "engineered" to bind to a given nucleotide sequence through the manipulation of a naturally occurring zinc finger or a recognition helical region of a TALE protein (one or more amino acid changes). Thus, the engineered DNA binding protein (zinc finger or TALE) is a non-naturally occurring protein. Non-limiting examples of methods for manipulating DNA-binding proteins are design and selection. Designed DNA binding proteins are proteins that do not occur in nature, where the design / composition is primarily caused by rational criteria. Rational criteria for design include application of computerized algorithms and assignment rules to process information in database storage information of existing ZFP and / or TALE designs and associated data. For example, U.S. Pat. Pat. Nos. 6,140,081; 6,453,242; And 6,534,261; Also in WO 98/53058; WO 98/53059; WO 98/53060; WO 02/016536 and WO 03/016496 and U.S. Pat. Release No. 20110301073.

본원에서 사용되는 "벡터"는 숙주 세포의 형질감염에 사용되고 폴리뉴클레오티드에 삽입될 수 있는 핵산에 대한 언급을 포함한다. 벡터는 종종 레플리콘이다. 발현 벡터는 그 안에 삽입된 핵산의 전사를 가능케 한다.As used herein, "vector" includes references to nucleic acids that are used for transfection of host cells and that can be inserted into polynucleotides. Vectors are often replicas. Expression vectors enable transcription of the inserted nucleic acid therein.

"야생형"은 유전자 편집 또는 달리 유전자 변형되지 않았으며 통상적으로 자연 발생 변종으로부터 발달된 동계교배 및 이계교배된 변종인 동물 및 이로부터 유도된 배반포, 배아 또는 세포를 의미한다. "Wild type" means an animal and its associated blastocyst, embryo or cell, which is genetically modified or otherwise untransformed, and is usually a crossbreed and crossbred strain developed from naturally occurring strains.

"징크 핑거 DNA 결합 단백질"(또는 결합 도메인)은 아연 이온의 배위를 통해 구조가 안정화된 결합 도메인 내의 아미노산 서열의 영역인 하나 이상의 징크 핑거를 통해 서열-특이 방식으로 DNA에 결합하는 단백질, 또는 보다 큰 단백질 내의 도메인이다. 용어 징크 핑거 DNA 결합 단백질은 종종 징크 핑거 단백질 또는 ZFP로 약칭된다. A "zinc finger DNA binding protein" (or binding domain) is a protein that binds to DNA in a sequence-specific manner through one or more zinc fingers that are regions of the amino acid sequence within the structure-stabilized binding domain through the coordination of zinc ions, It is a domain within a large protein. The term zinc finger DNA binding protein is often abbreviated as zinc finger protein or ZFP.

"선택된" 징크 핑거 단백질 또는 TALE는 파지 디스플레이, 상호작용 트랩 또는 하이브리드 선택과 같은 실험 과정으로부터 주로 생산되는, 자연에서는 발견되지 않는 단백질이다. 예를 들면, U.S. Pat. No. 5,789,538; U.S. Pat. No. 5,925,523; U.S. Pat. No. 6,007,988; U.S. Pat. No. 6,013,453; U.S. Pat. No. 6,200,759; WO 95/19431; WO 96/06166; WO 98/53057; WO 98/54311; WO 00/27878; WO 01/60970 WO 01/88197, WO 02/099084 및 U.S. 공개 No. 20110301073을 참조한다. A "selected" zinc finger protein or TALE is a protein not found in nature that is produced primarily from experimental procedures such as phage display, interaction traps, or hybrid selection. For example, U.S. Pat. Pat. No. 5,789,538; U.S.A. Pat. No. 5,925,523; U.S.A. Pat. No. 6,007,988; U.S.A. Pat. No. 6,013,453; U.S.A. Pat. No. 6,200,759; WO 95/19431; WO 96/06166; WO 98/53057; WO 98/54311; WO 00/27878; WO 01/60970 WO 01/88197, WO 02/099084 and U.S. Pat. Release No. 20110301073.

하기 용어들은 본 발명의 폴리뉴클레오티드/폴리펩티드와 참조 폴리뉴클레오티드/폴리펩티드 간의 서열 관계를 설명하기 위해 사용된다: (a)"참조 서열", (b)"비교 창(comparison window)", (c) "서열 동일성", 및 (d)"서열 동일성 퍼센트".The following terms are used to describe the sequence relationship between a polynucleotide / polypeptide of the invention and a reference polynucleotide / polypeptide: (a) a "reference sequence", (b) a "comparison window", (c) Quot; sequence identity ", and (d) "sequence identity percent."

(a) 본원에서 사용되는 "참조 서열"은 본 발명의 폴리뉴클레오티드/폴리펩티드와의 서열 비교를 위한 기초로서 사용되는 정의된 서열이다. 참조 서열은 명시된 서열의 서브세트 또는 명시된 서열의 전체일 수 있다; 예를 들면, 전장 cDNA 또는 유전자 서열의 세그먼트, 또는 완전 cDNA 또는 유전자 서열.(a) A "reference sequence" as used herein is a defined sequence that is used as a basis for sequence comparison with a polynucleotide / polypeptide of the present invention. A reference sequence may be a subset of the specified sequence or a whole of the specified sequence; For example, a full-length cDNA or a segment of a gene sequence, or a complete cDNA or gene sequence.

(b) 본원에서 사용되는 "비교 창"은 폴리뉴클레오티드/폴리펩티드 서열의 인접한 특정 세그먼트에 대한 언급을 포함하며, 여기서 폴리뉴클레오티드/폴리펩티드 서열은 참조 서열과 비교될 수 있으며 비교 창에서 폴리뉴클레오티드/폴리펩티드 서열의 일부는 두 서열의 최적의 정렬을 위해 (부가 또는 결실을 포함하지 않는) 참고 서열에 비해 부가 또는 결실(즉, 갭)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 비교 창은 적어도 20개 인접 뉴클레오티드/아미노산 잔기 길이이고, 임의로 30, 40, 50, 100, 또는 그보다 더 길 수 있다. 당업계의 숙련가들은 폴리뉴클레오티드/폴리펩티드 서열에의 갭 포함으로 인한 참조 서열과의 높은 유사성을 피하기 위해, 갭 패널티가 전형적으로 도입되며 이것은 매치 횟수(number of matches)에서 뺀다는 것을 이해한다.(b) "comparison window" as used herein includes reference to a contiguous specific segment of a polynucleotide / polypeptide sequence, wherein the polynucleotide / polypeptide sequence can be compared to a reference sequence and the polynucleotide / polypeptide sequence May include additions or deletions (i.e., gaps) relative to a reference sequence (without addition or deletion) for optimal alignment of the two sequences. Generally, the comparison window is at least 20 contiguous nucleotide / amino acid residue lengths, and optionally can be 30, 40, 50, 100, or even longer. Those skilled in the art understand that a gap penalty is typically introduced and subtracted from the number of matches to avoid a high similarity with reference sequences due to inclusion of a gap into the polynucleotide / polypeptide sequence.

비교를 위한 서열의 정렬방법은 당업계에 널리 공지되어 있다. 비교를 위한 서열의 최적 정렬은 스미스 및 워터먼의 로컬 상동성 알고리즘[local homology algorithm of Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2: 482(1981)]; 니들먼과 번슈의 상동성 정렬 알고리즘[the homology alignment algorithm of Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48: 443 (1970)]; 피어슨과 리프먼의 유사성 방법에 대한 검색[the search for similarity method of Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. 85: 2444 (1988)]; 및 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는 이들 알고리즘의 전산화된 구현에 의해 수행될 수 있다: CLUSTAL in the PC/Gene program by Intelligenetics, Mountain View, California; GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA, and TFASTA, and related programs in the GCG Wisconsin Genetics Software Package, Version 10 (available from Accelrys Inc., 9685 Scranton Road, San Diego, California, USA). CLUSTAL 프로그램은 문헌[Higgins and Sharp, Gene 73: 237-244 (1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5: 151-153 (1989); Corpet, 등, Nucleic Acids Research 16: 10881-90 (1988); Huang, 등, Computer Applications in the Biosciences 8 : 155-65 (1992), and Pearson, 등, Methods in Molecular Biology 24: 307-331 (1994)]에 의해 잘 설명된다.Methods for aligning sequences for comparison are well known in the art. Optimal alignment of the sequences for comparison was performed using the local homology algorithm of Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981); The homology alignment algorithm of Needleman and Bruce [Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48: 443 (1970); The search for similarity method of Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. 85: 2444 (1988); And can be performed by a computerized implementation of these algorithms, including but not limited to: CLUSTAL in the PC / Gene program by Intelligenetics, Mountain View, California; GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA, and TFASTA, and related programs in the GCG Wisconsin Genetics Software Package, Version 10 (available from Accelrys Inc., 9685 Scranton Road, San Diego, California, USA). The CLUSTAL program is described in Higgins and Sharp, Gene 73: 237-244 (1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5: 151-153 (1989); Corpet, et al., Nucleic Acids Research 16: 10881-90 (1988); Huang, et al., Computer Applications in the Biosciences 8: 155-65 (1992), and Pearson, et al., Methods in Molecular Biology 24: 307-331 (1994).

데이터베이스 유사성 검색에 사용될 수 있는 BLAST 계열의 프로그램은 다음을 포함한다: 뉴클레오티드 데이터베이스 서열에 대한 뉴클레오티드 쿼리 서열(query sequence)의 경우 BLASTN; 단백질 데이터베이스 서열에 대한 뉴클레오티드 쿼리 서열의 경우 BLASTX; 단백질 데이터베이스 서열에 대한 단백질 쿼리 서열의 경우 BLASTP; 뉴클레오티드 데이터베이스 서열에 대한 단백질 쿼리 서열의 경우 TBLASTN; 및 뉴클레오티드 데이터베이스 서열에 대한 뉴클레오티드 쿼리 서열의 경우 TBLASTX. 문헌[Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 19, Ausubel, 등, Eds., Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York (1995); Altschul 등, J. Mol. Biol., 215: 403-410 (1990); and, Altschul 등, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402 (1997)]을 참조한다. BLAST 분석을 실행하기 위한 소프트웨어는, 예를 들면, 국립 생물공학 정보 센터(National Center for Biotechnology Information)(ncbi.nlm.nih.gov/)를 통해 공개적으로 이용 가능하다. 이러한 알고리즘은 다수의 간행물에 충분히 기재되어 있다. 예를 들면, 문헌[Altschul SF 등, Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs, 25 NUCLEIC ACIDs Res. 3389 (1997); National Center for Biotechnology Information ,The NCBI Handbook [Internet], Chapter 16: The BLAST Sequence Analysis Tool (McEntyre J, Ostell J, eds., 2002), available at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21097/pdf/ch16.pdf]을 참조한다. 아미노산 서열에 대한 BLASTP 프로그램 또한 충분히 기재되어 있다(문헌 참조; Henikoff & Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915).Programs of the BLAST family that can be used for database similarity search include: nucleotide query sequence for nucleotide database sequence BLASTN; For nucleotide query sequences against protein database sequences BLASTX; For protein query sequences for protein database sequences, BLASTP; For protein query sequences for nucleotide database sequences, TBLASTN; And nucleotide query sequences for nucleotide database sequences. See, for example, Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 19, Ausubel, et al., Eds., Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York (1995); Altschul et al., J. Mol. Biol., 215: 403-410 (1990); and Altschul et al., Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402 (1997). Software for performing BLAST analysis is publicly available, for example, through the National Center for Biotechnology Information (ncbi.nlm.nih.gov/). These algorithms are fully described in a number of publications. For example, Altschul SF et al., Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs, 25 NUCLEIC ACIDs Res. 3389 (1997); National Center for Biotechnology Information, The NCBI Handbook [Internet], Chapter 16: The BLAST Sequence Analysis Tool (McEntire J, Ostell J, eds., 2002), available at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ books / NBK21097 / pdf / ch16.pdf]. The BLASTP program for amino acid sequences is also fully described (Henikoff & Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915).

서열 동일성 퍼센트를 계산하는 것에 더하여, BLAST 알고리즘은 또한 두 서열 간의 유사성의 통계적 분석을 수행한다(예를 들면, 문헌 참조; Karlin & Altschul, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 90: 5873-5877 (1993)). 여러 저-복잡도 필터 프로그램이 이러한 저-복잡 정렬을 감소시키는데 사용될 수 있다. 예를 들면, SEG(Wooten and Federhen, Comput. Chem., 17: 149-163 (1993)) 및 XNU(Claverie and States, Comput. Chem., 17: 191-201 (1993)) 저-복잡도 필터가 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.In addition to calculating the percent sequence identity, the BLAST algorithm also performs a statistical analysis of the similarity between the two sequences (see, for example, Karlin & Altschul, Proc. Nat'l Acad Sci USA 90: 5873- 5877 (1993)). Several low-complexity filter programs can be used to reduce this low-complexity alignment. For example, SEG (Wooten and Federhen, Comput. Chem., 17: 149-163 (1993)) and XNU (Claverie and States, Comput. Chem., 17: 191-201 Alone or in combination.

달리 명시하지 않는 한, 본원에 제공된 뉴클레오티드 및 단백질 동일성/유사성 값은 디폴트 값 아래에서 GAP(GCG Version 10)를 사용하여 계산된다. GAP(Global Alignment Program)는 또한 본 발명의 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩티드를 참조 서열과 비교하는 데에도 사용될 수 있다. GAP는 매치의 수는 최대화하고 갭의 수는 최소화시키는 두 개의 완전 서열의 정렬을 찾아내기 위해 니들먼과 번슈의 알고리즘(J. Mol. Biol. 48: 443-453, 1970)을 사용한다. GAP는 최고의 정렬의 패밀리의 하나의 멤버를 나타낸다. 이 패밀리에는 여러 멤버가 있을 수 있지만, 어떤 다른 멤버도 더 나은 품질을 갖지는 못한다. GAP는 정렬을 위해 네 개의 성능 지수(figures of merit)를 나타낸다: 품질(Quality), 비율(Ratio), 동일성(Identity), 및 유사성(Similarity). 품질은 서열을 정렬하기 위해 최대화되는 측정지표(metric)이다. 비율은 품질을 보다 짧은 세그먼트에서 염기의 수로 나눈 것이다. 동일성 퍼센트는 실제 매치하는 기호의 퍼센트이다. 유사성 퍼센트는 유사한 기호의 퍼센트이다. 갭의 바로 맞은편에 있는 기호는 무시한다. 유사성은 한 쌍의 기호에 대한 스코어링 매트릭스 값이 유사성 역치인 0.50 이상인 경우 스코어링된다. 위스콘신 유전학 소프트웨어 패키지의 버젼 10에서 사용된 스코어링 매트릭스는 BLOSUM62 (참조; Henikoff & Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915)이다.Unless otherwise specified, the nucleotide and protein identity / similarity values provided herein are calculated using GAP (GCG Version 10) under default values. The Global Alignment Program (GAP) can also be used to compare polynucleotides or polypeptides of the invention with reference sequences. GAP uses the Needleman and Benshu's algorithm (J. Mol. Biol. 48: 443-453, 1970) to find the alignment of two complete sequences that maximizes the number of matches and minimizes the number of gaps. GAP represents one member of the family with the best alignment. There may be several members in this family, but no other member has a better quality. GAP represents four figures of merit for alignment: Quality, Ratio, Identity, and Similarity. Quality is a metric that is maximized to align sequences. The ratio is the quality divided by the number of bases in the shorter segment. Percent identity is the percentage of symbols that actually match. Similarity percentages are percentages of similar symbols. Ignore the sign just across the gap. The similarity is scored when the scoring matrix value for a pair of symbols is equal to or greater than 0.50, which is the similarity threshold. The scoring matrix used in version 10 of the Wisconsin Genetics software package is BLOSUM62 (see Henikoff & Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915).

서열의 다중 정렬은 디폴트 파라미터(GAPPENALTY=10, GAP LENGTH PENALTY=10)와 CLUSTAL 정렬법(Higgins and Sharp (1989) CABIOS. 5: 151-153)을 사용하여 수행될 수 있다. CLUSTAL 방법을 사용한 짝 정렬(pairwise alignment)을 위한 디폴트 파라미터는 KTUPLE 1, GAP PENALTY=3, WINDOW=5 및 DIAGONALS SAVED=5를 포함한다.Multiple alignments of sequences can be performed using the default parameters (GAPPENALTY = 10, GAP LENGTH PENALTY = 10) and the CLUSTAL alignment (Higgins and Sharp (1989) CABIOS. 5: 151-153). The default parameters for pairwise alignment using the CLUSTAL method include KTUPLE 1, GAP PENALTY = 3, WINDOW = 5, and DIAGONALS SAVED = 5.

(c) 본원에 사용되는 바와 같이, 두 개의 핵산 또는 폴리펩티드 서열이 맥락에서 "서열 동일성" 또는 "동일성"은 명시된 비교 창에 걸쳐 최대 상응성을 위해 정렬되는 경우 동일한 두 개의 서열에서의 잔기에 대한 언급을 포함한다. 서열 동일성의 퍼센트가 단백질에 대해 사용되는 경우 동일하지 않은 잔기 위치는 종종 보존적 아미노산 치환에 따라 다르며, 여기서 아미노산 잔기는 유사한 화학적 특성(예 전하 또는 소수성)을 갖는 다른 아미노산 잔기로 치환되고, 따라서 분자의 기능적 특성을 변화시키지 않는 것으로 인지된다. 서열이 보존적 치환에 있어서 상이한 경우, 서열 동일성 퍼센트는 치환의 보존적 성질을 교정하는 쪽으로 조정될 수 있다. 이러한 보존적 치환에 의해 상이한 서열들을 "서열 유사성" 또는 "유사성"을 갖는다고 한다. 이러한 조정을 이루어기 위한 방법은 당업계의 숙련가들에게 널리 알려져 있다. 전형적으로 이것은 전체 미스매치(full mismatch)라기 보다는 부분 미스매치로서 보존적 치환을 스코어하고, 이에 의해 서열 동일성 퍼센트를 증가시킴을 포함한다. 따라서, 예를 들면, 동일한 아미노산이 1의 스코어를 받고 비-보존적 치환이 0의 스코어를 받는 경우, 보존적 치환은 0과 1 사이의 스코어를 받는다. 보존적 치환의 스코어링은, 예를 들면 프로그램 PC/GENE (Intelligenetics, Mountain View, California, USA)에서 실행되는 바와 같이, 마이어스와 밀러의 알고리즘[Meyers and Miller, Computer Applic. Biol. Sci., 4: 11-17 (1988)]에 따라 계산될 수 있다.(c) As used herein, the term "sequence identity" or "identity" in the context of two nucleic acid or polypeptide sequences, when aligned for maximum correspondence over a specified comparison window, Including references. Where a percentage of sequence identity is used for a protein, the non-identical residue positions often differ depending on the conservative amino acid substitution, wherein the amino acid residue is substituted with another amino acid residue having similar chemical properties (e.g., charge or hydrophobicity) And does not change the functional properties of the polymer. If the sequence is different in conservative substitutions, the percent sequence identity can be adjusted to correct for the conservative properties of the substitution. By such conservative substitutions, different sequences are referred to as having "sequence similarity" or "similarity". Methods for making such adjustments are well known to those skilled in the art. Typically this involves scoring conservative substitutions as partial mismatches rather than full mismatch, thereby increasing the percent sequence identity. Thus, for example, conservative substitutions are scored between 0 and 1 when the same amino acid receives a score of 1 and a non-conservative substitution results in a score of zero. Scoring of conservative substitutions can be accomplished using the algorithm of Myers and Miller [Meyers and Miller, Computer Applic., ≪ RTI ID = 0.0 > Biol. Sci., 4: 11-17 (1988).

(d) 본원에서 사용되는 바와 같이, "서열 동일성의 퍼센트"는 비교 창에 걸쳐 두 개의 최적으로 정렬된 서열을 비교함으로써 결정된 값을 의미하며, 여기서 비교 창에서 폴리뉴클레오티드 서열의 일부는 두 개의 서열의 최적 정렬을 위해 (부가 또는 결실을 포함하지 않는) 참조 서열과 비교하여 부가 또는 결실(즉, 갭)을 포함할 수 있다. 퍼센트는 동일한 핵산 염기 또는 아미노산 잔기가 두 개의 서열 모두에서 발생하는 위치의 수를 구하여 매치된 위치의 수를 산출하고, 매치된 위치의 수를 비교 창에서의 위치의 총 수로 나누고, 그 결과에 100을 곱하여 서열 동일성의 퍼센트를 산출함으로써 계산된다.(d) As used herein, "percent sequence identity" means a value determined by comparing two optimally aligned sequences across a comparison window, wherein a portion of the polynucleotide sequence in the comparison window has two sequences (I.e., a gap) in comparison to a reference sequence (without addition or deletion) for optimal alignment of the target sequence. Percent is calculated by calculating the number of positions where the same nucleic acid base or amino acid residue occurs in both sequences, calculating the number of matched positions, dividing the number of matched positions by the total number of positions in the comparison window, Lt; / RTI > to calculate the percentage of sequence identity.

CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 갖는 동물 및 세포An animal and a cell having a chromosome sequence modified to a gene encoding the CD163 protein

CD163은 17개 엑손을 갖고 단백질은 9개 스캐빈저 수용체 시스테인-풍부(SRCR) 도메인을 갖는 세포외 영역, 막관통 세그먼트, 및 짧은 세포질 꼬리로 이루어진다. 몇 개의 상이한 변이체는 단일 유전자의 차등 스플라이싱(differential splicing)으로부터 야기된다(Ritter 등 1999a; Ritter 등 1999b). 이러한 변형의 대부분은 세포질 꼬리의 길이가 차지한다.CD163 has 17 exons and the protein consists of an extracellular domain with 9 scavenger receptor cysteine-rich (SRCR) domains, a transmembrane segment, and a short cytoplasmic tail. Several different variants result from differential splicing of a single gene (Ritter et al 1999a; Ritter et al 1999b). Most of these deformations take up the length of the cytoplasmic tail.

CD163은 합토글로빈-헤모글로빈 스캐빈저 수용체로서 작용함을 포함하여 다수의 중요한 기능을 갖는다. 헴(heme) 그룹이 매우 독성일 수 있기 때문에, 혈중 유리 헤모글로빈의 제거는 CD163의 중요한 기능이다(Kristiansen 등 2001). CD163은 세포내이입(endocytosis)을 촉진시키는 세포질 꼬리를 갖는다. 이 꼬리의 돌연변이는 감소된 합토글로빈-헤모글로빈 착물 흡수를 초래한다(Nielsen 등 2006). C163의 또 다른 기능은 적아세포 부착성(SRCR2), TWEAK 수용체(SRCR1-4 & 6-9), 박테리아 수용체(SRCR5), 아프리카 돼지 바이러스 수용체(Sanchez-Tones 등 2003), 및 면역-조절제로서의 잠재적인 역할(문헌(Van Gorp 등 2010a)에 논의됨)을 포함한다. 이러한 중요한 기능을 고려하여, CD163의 완전한 녹-아웃이 생존할 수 없거나 심각하게 손상된 동물을 생산할 것으로 이전에 생각되었다(예를 들면, PCT 공개 번호 2012/158828 참조). CD163 has a number of important functions including acting as a haptoglobin-hemoglobin scavenger receptor. Since the heme group can be highly toxic, elimination of free hemoglobin in blood is an important function of CD163 (Kristiansen et al. 2001). CD163 has a cytoplasmic tail that promotes endocytosis. Mutations in this tail result in decreased aggregation of the togoglobin-hemoglobin complex (Nielsen et al. 2006). Another function of C163 is the potential for use as anti-cell adhesion (SRCR2), TWEAK receptors (SRCR1-4 & 6-9), bacterial receptors (SRCR5), African pig virus receptors (Sanchez-Tones et al. 2003) (Discussed in Van Gorp et al. 2010a). Taking into account these important functions, it has been previously thought that the complete knock-out of CD163 will produce animals that are unable to survive or are severely damaged (see, for example, PCT Publication No. 2012/158828).

CD163은 스캐빈저 수용체 시스테인-풍부(SRCR) 수퍼패밀리의 멤버이며 세포내 도메인 및 9개 세포외 SRCR 도메인으로 이루어진다. 인간에서 SRCR3을 통한 CD163 매개된 헤모글로빈-헴 섭취의 세포내 이입은 산화 스트레스로부터 세포를 보호한다(Schaer 등, 2006a; Schaer 등, 2006b; Schaer 등, 2006c). CD163은 또한 아폽토시스의 종양 괴사 인자-유사 약한 유도인자에 대한 수용체(TWEAK: SRCR1-4 & 6-9), 병원균 수용체(African Swine Fever Virus; bacteria: SRCR2), 및 적아세포 결합(SRCR2)으로서 작용한다. CD163 is a member of the scavenger receptor cysteine-rich (SRCR) superfamily and consists of intracellular domains and nine extracellular SRCR domains. Intracellular entry of CD163 mediated hemoglobin-hem intake through SRCR3 in humans protects cells from oxidative stress (Schaer et al., 2006a; Schaer et al., 2006b; Schaer et al., 2006c). CD163 also acts as a receptor for tumor necrosis factor-like weak inducers of apoptosis (TWEAK: SRCR1-4 & 6-9), the African Swine Fever Virus (SRCR2), and red blood cell binding (SRCR2) do.

CD163은 여러 상이한 병원균에 의한 감염에서 역할을 하며 따라서 본 발명은 PRRSV 감염에 대해 감소된 민감성을 갖는 동물에 제한되지 않을 뿐만 아니라 세포에의 감염을 위해 또는 세포에서의 후기 복제 및/또는 잔존을 위해 CD163에 의존하는 임의의 병원균에 대해 감소된 민감성을 갖는 동물을 포함한다. PRRSV의 감염 경로는 폐포 대식세포의 표면 상에서 헤파란 설페이트에의 초기 결합에서 시작한다. 2013년 이전에는 확실한 결합이 이후 시알로어드헤신(sialoadhesin)(SIGLEC1, 또한 CD169 또는 SN라고도 함)에 대해 발생한다고 생각되었다. 그 후 바이러스가 클라테린(clatherin)-매개된 세포내이입을 통해 내재화된다. 또 다른 분자, CD163이 그 후 엔도솜에서 바이러스의 탈외피(uncoating)를 촉진시킨다(Van Breedam 등 2010a). 바이러스 게놈이 방출되고 세포가 감염된다.CD163 plays a role in infection by a number of different pathogens and thus the present invention is not limited to animals with reduced susceptibility to PRRSV infection but also for infection to cells or for late replication and / Lt; RTI ID = 0.0 > CD163. ≪ / RTI > The infection pathway of PRRSV begins with the initial binding to heparan sulfate on the surface of alveolar macrophages. Prior to 2013, it was believed that certain binding occurred later on sialoadhesin (SIGLEC1, also known as CD169 or SN). The virus is then internalized via clathrin-mediated intracellular entry. Another molecule, CD163, then promotes the uncoating of viruses in endosomes (Van Breedam et al. 2010a). The viral genome is released and the cells are infected.

본원에는 동물에 병원균(예, PRRSV)에 의한 감염에 대해 개선된 또는 완전한 내성을 부여하는, CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열, 예, 삽입 또는 결실("INDEL")을 포함하는 동물 및 이의 자손 및 세포가 기재된다. 본 출원인은 CD163이 PRRSV 감염에 있어 중요한 유전자이며 시조 내성 동물 및 계통을 창조한다는 것을 입증하였다.("INDEL") to a gene encoding the CD163 protein that confers improved or complete resistance to infection by an animal pathogen (eg, PRRSV) in a subject, comprising administering at least one modified chromosomal sequence, eg, Described are animals and their progeny and cells. The Applicant has demonstrated that CD163 is an important gene for PRRSV infection and that it creates a resistant organism and lineage.

본 발명은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 유전자 변형 동물, 이의 자손, 또는 동물 세포를 제공한다. 본 발명은 이전에 PRRSV 내성에 중요한 것으로 상정되었던 SIGLEC1 (CD169) 유전자의 불활성화 또는 편집을 포함하지 않는다. The present invention provides a transgenic animal, its offspring, or animal cells comprising at least one modified chromosomal sequence in a gene encoding the CD163 protein. The present invention does not include the inactivation or editing of the SIGLEC1 (CD169) gene, which was previously assumed to be important for PRRSV resistance.

편집된 염색체 서열은 (1) 불활성화되거나, (2) 변형되거나, (3) 무반응 돌연변이를 야기하는 통합된 서열을 포함할 수 있다. 불활성화된 염색체 서열은 CD163 단백질 기능이 PRRSV 감염과 관련됨에 따라 이를 손상시키거나, 감소시키거나, 제거하도록 변경된다. 따라서, 불활성화된 염색체 서열을 포함하는 유전자 편집된 동물을 "녹 아웃" 또는 "조건적 녹 아웃(conditional knock out)"이라고 부를 수 있다. 유사하게, 통합된 서열을 포함하는 유전자 편집된 동물을 "녹 인" 또는 "조건적 녹 인(conditional knock in)"이라고 부를 수 있다. 게다가, 변형된 염색체 서열을 포함하는 유전자 편집된 동물은 표적화된 점 돌연변이(들) 또는 변형된 단백질 산물이 생산되도록 하는 기타의 변형을 포함할 수 있다. 간략하게, 과정은 배아 또는 세포에 표적 징크 핑거 뉴클레아제를 암호화하는 적어도 하나의 RNA 분자 및, 임의로, 적어도 하나의 부(accessory) 폴리뉴클레오티드를 도입함을 포함할 수 있다. 방법은 징크 핑거 뉴클레아제의 발현을 가능케 하도록 배아 또는 세포를 배양함을 추가로 포함하며, 여기서 징크 핑거 뉴클레아제에 의해 표적화 염색체 서열에 도입된 이중-가닥 절단(double-stranded break)은 오류-유발 비-상동 말단-접합 DNA 복구 과정 또는 상동-지시(homology-directed) DNA 복구 과정에 의해 복구된다. 표적화 징크 핑거 뉴클레아제 기술을 사용하여 생식계통 발달과 관련된 단백질을 암호화하는 염색체 서열을 편집하는 방법은 신속하고, 정확하며, 매우 효율적이다. The edited chromosomal sequences may include (1) inactivated, (2) modified, or (3) integrated sequences resulting in unreacted mutations. Inactivated chromosomal sequences are altered to impair, reduce or eliminate CD163 protein function as it is associated with PRRSV infection. Thus, a genetically edited animal comprising an inactivated chromosomal sequence may be referred to as "knock-out" or "conditional knock out. &Quot; Similarly, a gene-modified animal containing an integrated sequence may be referred to as " melted "or" conditional knocked in. " In addition, a genetically modified animal comprising a modified chromosomal sequence may include other modifications that allow targeted point mutation (s) or modified protein products to be produced. Briefly, the process may include introducing at least one RNA molecule encoding the target zinc finger nuclease into the embryo or cell, and, optionally, at least one accessory polynucleotide. The method further comprises culturing the embryo or cell to enable expression of zinc finger nuclease wherein the double-stranded break introduced by the zinc finger nuclease into the targeted chromosomal sequence is an error -Induced non-homologous end-junction DNA repair process or homology-directed DNA repair process. Methods of editing chromosomal sequences that encode proteins associated with reproductive system development using targeted zinc finger nuclease technology are rapid, accurate, and highly efficient.

대안적으로, 과정은 게놈 서열을 변형시키기 위해 CRISPR/Cas9 시스템을 사용함을 포함할 수 있다. 게놈 서열을 변형시키기 위해 CRISPR/Cas9 시스템을 사용하면, 단백질이 세포로 직접 전달될 수 있거나, Cas9를 암호화하는 mRNA가 세포로 전달될 수 있거나, Cas9를 암호화하는 mRNA의 발현을 제공하는 유전자가 세포로 전달될 수 있다. 또한, 표적 특이 crRNA 및 tracrRNA가 세포로 직접 전달될 수 있거나 표적 특이 gRNA(들)가 세포로 전달될 수 있다(이들 RNAs는 대안적으로 이러한 RNAs를 발현하도록 작제된 유전자에 의해 생산될 수 있다). crRNA/gRNA의 설계 및 표적 부위의 선택은 당업계에 널리 공지되어 있다. gRNAs의 작제 및 클로닝은 http://www.genome-engineering.org/crispr/wp-content/uploads/2014/05/CRISPR-Reagent-Description-Rev20140509.pdf에서 찾아볼 수 있다.Alternatively, the process may involve using a CRISPR / Cas9 system to alter the genomic sequence. Using the CRISPR / Cas9 system to alter the genomic sequence, the protein can be directly delivered to the cell, or the mRNA encoding Cas9 can be delivered to the cell, or the gene providing the expression of mRNA encoding Cas9 can be delivered to the cell Lt; / RTI > In addition, the target specific crRNA and tracrRNA may be delivered directly to the cell or the target specific gRNA (s) may be delivered to the cell (these RNAs may alternatively be produced by a gene constructed to express such RNAs) . The design of the crRNA / gRNA and the selection of the target site are well known in the art. Construction and cloning of gRNAs can be found at http://www.genome-engineering.org/crispr/wp-content/uploads/2014/05/CRISPR-Reagent-Description-Rev20140509.pdf.

적어도 하나의 CD163 유전자좌가 부위-특이 편집을 위한 표적 부위로서 사용될 수 있다. 부위-특이 편집은 외인성 핵산(예, 관심 폴리펩티드를 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 핵산)의 삽입 또는 유전자좌로부터의 핵산의 결실을 포함할 수 있다. 예를 들면, 외인성 핵산의 통합 및/또는 게놈 핵산의 일부의 결실은 붕괴된(즉, CD163 단백질의 활성 감소) CD163 유전자를 생산하도록 유전자좌를 변형시킬 수 있다.At least one CD163 locus can be used as a target site for site-specific editing. Site-specific editing may involve insertion of an exogenous nucleic acid (e. G., A nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding a polypeptide of interest) or deletion of a nucleic acid from a locus. For example, integration of exogenous nucleic acids and / or deletion of a portion of a genomic nucleic acid can alter the locus to produce a CD163 gene that has been disrupted (i. E., Decreased activity of the CD163 protein).

본원에는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 비-인간 동물, 상기 동물의 자손, 및 동물 세포가 제공된다.Provided herein are non-human animals, progeny of said animals, and animal cells comprising at least one modified chromosomal sequence in a gene encoding a CD163 protein.

CD163 단백질을 암호화하는 유전자에서의 염색체 서열의 변형은 병원균(예, PRRSV와 같은 바이러스)에 의한 감염에 대한 동물, 자손, 또는 세포의 민감성을 병원균에 의한 감염에 대한 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 포함하지 않는 동물, 자손, 또는 세포의 민감성에 비해 감소시킨다.Modification of the chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein may alter the sensitivity of an animal, offspring, or cell to infection by a pathogen (e.g., a virus such as PRRSV) to a gene encoding the CD163 protein for infection by a pathogen Relative to the sensitivity of an animal, offspring, or cell that does not contain the resulting chromosomal sequence.

동물 또는 자손은 배아, 청소년(juvenile), 또는 성인일 수 있다. 유사하게, 세포는 배아 세포, 청소년 동물로부터 유도된 세포, 또는 성인 동물로부터 유도된 세포를 포함할 수 있다.The animal or offspring may be an embryo, juvenile, or adult. Similarly, the cell may comprise an embryonic cell, a cell derived from a juvenile animal, or a cell derived from an adult animal.

동물 또는 자손은 사육 동물을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 세포는 사육 동물로부터 유도된 세포를 포함할 수 있다. 사육 동물은 가축 동물, 예를 들면 돼지 동물, 소 동물(예, 육우 또는 젖소), 양 동물, 염소 동물, 말과 동물(예, 말 또는 당나귀), 물소, 낙타, 또는 조류 동물(예, 닭, 칠면조, 오리, 거위, 뿔닭, 또는 갓 부화한 새)를 포함할 수 있다. 가축 동물은 바람직하게는 소 또는 돼지 동물이고, 가장 바람직하게는 돼지 동물이다.An animal or offspring may include a rabbit. Likewise, the cells may comprise cells derived from the rabbit. The domesticated animal may be a livestock animal such as a pig animal, a small animal (such as a beef cattle or a cow), a sheep animal, a goat animal, a horse and animal (eg horse or donkey), a water buffalo, , Turkey, duck, goose, guinea fowl, or freshly hatched bird). The livestock animal is preferably a cow or a pig animal, and most preferably a pig animal.

동물 또는 자손은 유전자 편집된 동물을 포함할 수 있다. 세포는 유전자 편집된 세포를 포함할 수 있다.The animal or offspring may comprise a genetically modified animal. Cells can contain genetically modified cells.

동물 또는 세포는 호밍 엔도뉴클레아제를 사용하여 유전자 편집될 수 있다. 호밍 엔도뉴클레아제는 자연 발생 엔도뉴클레아제일 수 있지만, 엔도뉴클레아제가 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 염색체 서열을 표적화하도록 설계된 DNA 인식 서열을 갖는 합리적으로 설계된 비-자연 발생 호밍 엔도뉴클레아제인 것이 바람직하다. 따라서, 호밍 엔도뉴클레아제는 설계된 호밍 엔도뉴클레아제일 수 있다. 호밍 엔도뉴클레아제는, 예를 들면, CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9 시스템, 전사 활성인자-유사 효과기 뉴클레아제(TALEN), ZFN(징크 핑거 뉴클레아제), 재조합효소 융합 단백질, 메가뉴클레아제, 또는 이들의 조합)을 포함할 수 있다. 동물 또는 세포는 바람직하게는 CRISPR/Cas9 시스템을 사용하여 유전자 편집된 동물 또는 세포이다.The animal or cell can be genetically edited using homing endonuclease. While homing endonucleases may be naturally occurring endonucleases, they are rationally designed non-naturally occurring homing endonucleases with DNA recognition sequences designed to target the chromosomal sequence of the gene encoding the CD163 protein desirable. Thus, the homing endonuclease may be a designed homing endonuclease. The homing endonucleases may be, for example, CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) / Cas9 system, transcriptional activator-like effector nuclease (TALEN), ZFN (zinc finger nuclease), recombinant enzyme fusion protein , Meganuclease, or a combination thereof). The animal or cell is preferably an animal or cell genetically edited using the CRISPR / Cas9 system.

유전자 편집된 동물, 이의 자손, 또는 유전자 편집된 세포는 바람직하게는 비-편집된 동물에 비해 병원균(예, PRRSV와 같은 바이러스)에 대해 증가된 내성을 나타낸다.The genetically-edited animal, its offspring, or genetically edited cells preferably exhibit increased resistance to pathogens (such as viruses such as PRRSV) as compared to non-edited animals.

동물, 자손, 또는 세포는 변형된 염색체 서열에 대해 이형접합성일 수 있다. 대안적으로, 동물, 자손, 또는 세포는 변형된 염색체 서열에 대해 동형접합성일 수 있다. An animal, offspring, or cell may be heterozygous for a modified chromosomal sequence. Alternatively, the animal, offspring, or cell may be homozygous for a modified chromosomal sequence.

어느 동물, 자손 또는 세포에서도, 변형된 염색체 서열은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 삽입, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 결실, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 변형된 염색체 서열은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 결실(예, 인-프레임 결실)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 변형된 염색체 서열은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 삽입을 포함할 수 있다. In any animal, offspring, or cell, the modified chromosomal sequence may include insertion of a gene encoding the CD163 protein, deletion of a gene encoding the CD163 protein, or a combination thereof. For example, a modified chromosomal sequence may include deletion (e. G., In-frame deletion) of a gene encoding the CD163 protein. Alternatively, the modified chromosomal sequence may comprise the insertion of a gene encoding the CD163 protein.

삽입 또는 결실은 CD163 단백질 생산 또는 활성을 삽입 또는 결실이 없는 동물, 자손, 또는 세포에서의 CD163 단백질 생산 또는 활성에 비해 감소시킬 수 있다.Insertion or deletion can reduce CD163 protein production or activity relative to CD163 protein production or activity in an insert, deletion-free animal, offspring, or cell.

삽입 또는 결실은 동물, 자손, 또는 세포에 의한 상당하지 않은 기능성 CD163 단백질의 생산을 야기할 수 있다. "상당하지 않은 기능성 CD163 단백질"이란, 동물, 자손, 또는 세포 중의 CD163 단백질의 수준이 감지할 수 없거나, 감지할 수 있더라도, 삽입 또는 결실을 포함하지 않는 동물, 자손, 또는 세포에서 관찰되는 수준보다 적어도 약 90% 낮음을 의미한다.Insertion or deletion may result in the production of uncomfortable functional CD163 protein by the animal, offspring, or cells. By "non-functional CD163 protein" is meant an amount of CD163 protein in an animal, offspring, or cell that is less than the level observed in an animal, offspring, or cell that does not contain insertions or deletions, At least about 90% lower.

동물, 자손, 또는 세포가 돼지 동물, 자손, 또는 세포를 포함하는 경우, 변형된 염색체 서열은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 8, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7 또는 엑손 8과 인접한 인트론, 또는 이의 조합에 변형을 포함할 수 있다. 변형된 염색체 서열은 적절하게는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에 변형을 포함한다.If the animal, offspring, or cell contains a porcine animal, offspring, or cell, the modified chromosomal sequence may be exon 7 of the gene encoding the CD163 protein, exon 8 of the gene encoding the CD163 protein, gene encoding the CD163 protein Or an intron adjacent to exon 8 or exon 8, or a combination thereof. The modified chromosomal sequence suitably includes modifications to exon 7 of the gene encoding the CD163 protein.

CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에서의 변형은 결실(예, 엑손 7에서의 인-프레임 결실)을 포함할 수 있다. 대안적으로, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에서의 변형은 삽입을 포함할 수 있다.Deformation in exon 7 of the gene encoding the CD163 protein may include deletion (e. G., In-frame deletion in exon 7). Alternatively, modifications in exon 7 of the gene encoding the CD163 protein may comprise insertion.

어느 돼지 동물, 자손, 또는 세포에서도, 변형은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이의 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,147의 124개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 사이의 1개 염기 쌍 삽입; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,159의 130개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,161의 132개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,818 내지 뉴클레오티드 4,097의 1280개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In either pig animal, offspring, or cell, the modification is 11 base pair deletion of 3,137 nucleotides 3,147 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; Two base pair insertions of nucleotides 3,149 and 3,150 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 377 base pair deletions of nucleotides 2,573 to 2,949 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 on the same allele; Deletion of 124 base pairs of nucleotides 3,024 to 3,147 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; Insertion of one base pair between nucleotides 3,147 and 3,148 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 130 base pairs deletion of 3,030 nucleotides to 3,159 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 132 base pair deletions of 3,030 nucleotides to 3,161 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Insertion of 7 base pairs between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; A 1280 base pair deletion of the nucleotide 2,818 to 4,097 nucleotides relative to the reference sequence SEQ ID NO: 47; 1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides); 28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113; Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Or a combination thereof.

서열 번호 47은 야생형 돼지 CD163 유전자의 엑손 7의 업스트림에 3000개 염기 쌍(bp)에서 시작하여 이 유전자의 엑손 10의 마지막 염기까지의 영역을 위한 뉴클레오티드 서열을 제공한다. 서열 번호 47은 본원에서 참조 서열로서 사용되며 도 16에 나타내어져 있다.SEQ ID NO: 47 provides a nucleotide sequence for the region starting from the 3,000 base pair (bp) upstream of exon 7 of the wild-type pig CD163 gene to the last base of exon 10 of this gene. SEQ ID NO: 47 is used herein as a reference sequence and is shown in FIG.

돼지 동물 또는 세포가 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입을 포함하는 경우, 2개 염기 쌍 삽입은 디뉴클레오티드 AG의 삽입을 포함할 수 있다.Where a porcine animal or cell comprises two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, the two base pair insertions may include insertion of the dinucleotide AG.

돼지 동물 또는 세포가 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 사이에 1개 염기 쌍 삽입을 포함하는 경우, 1개 염기 쌍 삽입은 단일 아데닌 잔기의 삽입을 포함할 수 있다.Where a pig animal or cell comprises one base pair insert between nucleotides 3,147 and 3,148 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, one base pair insert may comprise the insertion of a single adenine residue.

돼지 동물 또는 세포가 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입을 포함하는 경우, 7개 염기 쌍 삽입은 서열 TACTACT(서열 번호 115)의 삽입을 포함할 수 있다.If the pig animal or cell contains seven base pair insertions between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47, the seven base pair insert may include insertion of the sequence TACTACT (SEQ ID NO: 115).

돼지 동물 또는 세포가 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실을 포함하고, 여기서, 결실된 서열이 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있는 경우, 12개 염기 쌍 삽입은 서열 TGTGGAGAATTC(서열 번호 116)의 삽입을 포함할 수 있다.Wherein the pig animal or cell comprises a 1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by a 12 base pair insert beginning at nucleotide 488, If there is an additional 129 base pair deletion of nucleotides 3,044 to 3,172 in exon 7 compared to SEQ ID NO: 47, the 12 base pair insertions may include insertion of the sequence TGTGGAGAATTC (SEQ ID NO: 116).

돼지 동물 또는 세포가 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실을 포함하고, 여기서 결실된 서열이 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체되는 경우, 11개 염기 쌍 삽입은 서열 AGCCAGCGTGC (서열 번호 117)의 삽입을 포함할 수 있다.If the pig animal or cell contains 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by 11 base pair inserts beginning at nucleotide 3,113, the 11 bases Pair insertions may involve insertion of the sequence AGCCAGCGTGC (SEQ ID NO: 117).

CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 변형된 염색체 서열이 결실을 포함하는 경우, 결실은 바람직하게는 인-프레임 결실을 포함한다. 인-프레임 결실은 삼중조 해독 프레임(triplet reading frame)에 있어서의 변화를 야기하지 않고, 따라서 하나 이상의 아미노산의 내부 결실을 갖지만 끝이 잘리지는 않은 단백질 산물을 초래하는 결실이다. 스플라이싱이 정확하게 일어난다고 하면, 엑손 내의 3개 염기 쌍 또는 3개 염기 쌍의 배수의 결실이 인-프레임 돌연변이를 초래할 수 있다.When the modified chromosomal sequence of the gene encoding the CD163 protein comprises deletion, deletion preferably includes in-frame deletion. In-frame deletion is a deletion that does not result in a change in the triplet reading frame, thus resulting in an internal deletion of one or more amino acids but not a truncated protein product. If splicing is to occur correctly, deletion of a multiple of three base pairs or three base pairs in the exon may result in in-frame mutagenesis.

돼지 동물 및 세포에 대해 본원에 기재된 다음의 INDEL이 인-프레임 결실을 야기할 것으로 예상되는데, 그 이유는 돼지 CD163 유전자의 엑손 7 내의 결실이 3의 배수이기 때문이다: 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다); 및 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실.The following INDELs described herein for pig animals and cells are expected to result in in-frame deletion because deletion in exon 7 of the porcine CD163 gene is a multiple of 3: compared to SEQ ID NO: 47 1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030; 1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides); 1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113; And 1720 base pair deletions of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47.

따라서, 돼지 동물 및 세포에서, CD163 단백질을 암호화하는 유전자에서의 삽입 또는 결실은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,5311387개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 인-프레임 결실을 엑손 7에 포함할 수 있다.Thus, in pig animals and cells, insertions or deletions in the gene encoding CD163 protein result in 1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides); 1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Base pair 3,145 to nucleotide 4,5311,387 base pair deletions compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113; Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; And an in-frame deletion selected from the group consisting of combinations thereof.

돼지 동물 또는 세포는 다음으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 삽입 또는 결실을 포함할 수 있다: 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이의 2개 염기 쌍 삽입 및 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실; 및 이들의 조합. 예를 들면, 동물 또는 세포는 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입, 및 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다. 동물 또는 세포는 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may include insertions or deletions selected from the group consisting of: two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 and a base pair insert between SEQ ID NO: 47 377 base pair deletions of nucleotides 2,573 to 2,949 nucleotides; 28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; And combinations thereof. For example, an animal or cell may have two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and a base pairing of 377 nucleotide pairs from nucleotide 2,573 to nucleotide 2,949 over the same allele gene Deletion. An animal or cell may contain 28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47.

돼지 동물 또는 세포는 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입 및 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may contain seven base pair insertions between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 as compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and eleven base pair deletions of nucleotide 3,137 to nucleotide 3,147 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47.

상기한 삽입 또는 결실 중의 어느 것을 포함하는 돼지 동물 또는 세포는 삽입 또는 결실 외에 서열 번호 47에 대해 고도의 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 돼지 동물 또는 세포는 삽입 또는 결실 외에 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 적어도 99%, 적어도 99.9%, 또는 100% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함할 수 있다.A porcine animal or cell comprising any of the inserts or deletions described above may include a chromosomal sequence having a high degree of sequence identity to SEQ ID NO: 47, in addition to insertion or deletion. Thus, for example, a porcine animal or cell may have at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, at least 99%, at least 95% 99.9%, or 100% sequence identity.

돼지 동물 또는 세포는 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함하는 염색체 서열을 포함할 수 있다. 이하에서 실시예에 추가로 기재된 바와 같이, 서열 번호 98-114는 서열 번호 47에 제공된 야생형 돼지 CD163의 영역에 상응하는 영역에 대해 뉴클레오티드 서열을 제공하고, 본원에 기재되어 있는 돼지 CD163 염색체 서열에 삽입 또는 결실을 포함한다.The pig animal or cell may comprise a chromosomal sequence comprising SEQ ID NOS: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, have. As described further below in the Examples, SEQ ID NOs: 98-114 provide the nucleotide sequence for the region corresponding to the region of wild-type pig CD163 provided in SEQ ID NO: 47 and insert into the pig CD163 chromosome sequence as described herein Or deletion.

예를 들면, 돼지 동물 또는 세포는 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114를 포함하는 염색체 서열을 포함할 수 있다. 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114는 돼지 CD163 염색체 서열의 엑손 7에서 인-프레임 결실을 위해 뉴클레오티드 서열을 제공한다.For example, the pig animal or cell may comprise a chromosomal sequence comprising SEQ ID NO: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, SEQ ID NOS: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, or 114 provide nucleotide sequences for in-frame deletion in exon 7 of the porcine CD163 chromosomal sequence.

또 다른 예로서, 돼지 동물 또는 세포는 서열 번호 103 또는 111을 포함하는 염색체 서열을 포함할 수 있다. As another example, a porcine animal or cell may comprise a chromosomal sequence comprising SEQ ID NO: 103 or 111.

돼지 동물 또는 세포는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 11개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 2개 염기 쌍 삽입과 377개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may contain 11 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and 2 base pair insertions and 377 base pair deletions in another allele of the gene encoding the CD163 protein have.

돼지 동물 또는 세포는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 124개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 123개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may contain 124 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and 123 base pair deletions in another allele of the gene encoding the CD163 protein.

돼지 동물 또는 세포는 1개 염기 쌍 삽입을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may contain one base pair insert.

돼지 동물 또는 세포는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 130개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 132개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다. The pig animal or cell may contain 130 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and 132 base pair deletions in another allele of the gene encoding the CD163 protein.

돼지 동물 또는 세포는 1506개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may contain 1506 base pair deletions.

돼지 동물 또는 세포는 7개 염기 쌍 삽입을 포함할 수 있다. The pig animal or cell may contain seven base pair insertions.

돼지 동물 또는 세포는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 1280개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1373개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may contain 1280 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and 1373 base pair deletions in another allele of the gene encoding the CD163 protein.

돼지 동물 또는 세포는 1467개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may contain 1467 base pair deletions.

돼지 동물 또는 세포는 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 인트론 6 결실과 뉴클레오티드 4,488에 12개 염기 쌍 부가 및 엑손 7에 추가의 129개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다. The pig animal or cell may contain a 1930 base pair intron 6 deletion of the nucleotide 488 to the nucleotide 2,417, a 12 base pair addition to the nucleotide 4,488, and an additional 129 base pair deletion to the exon 7.

돼지 동물 또는 세포는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 28개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1387개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다. The pig animal or cell can contain 138 base pair deletions in another allele of the gene encoding the 28 base pair deletion and CD163 protein in one allele of the gene encoding the CD163 protein.

돼지 동물 또는 세포는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 1382개 염기 쌍 결실과 11개 염기 쌍 삽입 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1720개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The pig animal or cell may contain 1720 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein, 1382 base pair deletions, 11 base pair insertions and another allele of the gene encoding the CD163 protein have.

CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 세포 중의 어느 것은 정자 세포를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이들 세포 중의 어느 것은 난 세포(예, 수정란)를 포함할 수 있다.Any of the cells containing at least one modified chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein may comprise sperm cells. Alternatively, any of these cells may contain egg cells (e. G. Fertilized eggs).

CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 세포 중의 어느 것은 체세포를 포함할 수 있다. 예를 들면, 세포 중의 어느 것은 섬유아세포(예, 태아 섬유아세포)를 포함할 수 있다.Any of the cells containing at least one modified chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein may comprise somatic cells. For example, any of the cells may comprise fibroblasts (e. G., Fetal fibroblasts).

CD163 CD163 유전자좌에서의Locus 핵산의  Nucleic acid 표적화된Targeted 통합 integrated

CD163 유전자좌에서의 외인성 핵산의 부위-특이 통합은 당업계의 숙련가들에게 공지된 임의의 기술에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, CD163 유전자좌에서의 외인성 핵산의 통합은 세포(예, 단리된 세포 또는 조직 또는 유기체의 세포)를 외인성 핵산을 포함하는 핵산 분자와 접촉시킴을 포함할 수 있다. 이러한 핵산 분자는 핵산 분자와 적어도 하나의 CD163 유전자좌 간의 상동 재조합을 촉진시키는 외인성 핵산 측면에 있는 뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있다. 상동 재조합을 촉진시키는 외인성 핵산 측면에 있는 뉴클레오티드 서열은 CD163 유전자좌의 내인성 뉴클레오티드에 상보성일 수 있다. 대안적으로, 상동 재조합을 촉진시키는 외인성 핵산 측면에 있는 뉴클레오티드 서열은 이전의 통합된 외인성 뉴클레오티드에 상보성일 수 있다. 다수의 외인성 핵산은 유전자 스태킹(gene stacking)에서와 같이 하나의 CD163 유전자좌에서 통합될 수 있다.Site-specific integration of exogenous nucleic acids at the CD163 locus can be accomplished by any technique known to those skilled in the art. For example, integration of an exogenous nucleic acid at the CD163 locus can involve contacting the cell (e.g., an isolated cell or a cell of a tissue or organism) with a nucleic acid molecule comprising an exogenous nucleic acid. Such a nucleic acid molecule may comprise a nucleotide sequence on the side of an exogenous nucleic acid that promotes homologous recombination between the nucleic acid molecule and at least one CD163 locus. The nucleotide sequence on the side of the exogenous nucleic acid that promotes homologous recombination may be complementary to the endogenous nucleotide of the CD163 locus. Alternatively, the nucleotide sequence on the extrinsic nucleic acid side that promotes homologous recombination may be complementary to the previously integrated exogenous nucleotide. Many exogenous nucleic acids can be integrated at one CD163 locus as in gene stacking.

CD163 유전자좌에서의 핵산의 통합은, 예를 들면 내인성 DNA 및 내인성 재조합 효소와 같지만 이에 제한되지 않는 숙주 세포의 내인성 세포 기전(cellular machinery)에 의해 촉진(예, 촉매)될 수 있다. 대안적으로, CD163 유전자좌에서의 핵산의 통합은 숙주 세포에 제공되는 하나 이상의 인자(예, 폴리펩티드)에 의해 촉진될 수 있다. 예를 들면, 뉴클레아제(들), 재조합효소(들), 및/또는 리가제 폴리펩티드는 폴리펩티드를 숙주 세포와 접촉시킴으로써, 또는 폴리펩티드를 숙주 세포 내에서 발현시킴으로써 (독립적으로 또는 키메라 폴리펩티드의 일부로서) 제공될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 뉴클레아제, 재조합 효소, 및/또는 리가제 폴리펩티드를 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 핵산은 CD163 유전자좌에 부위-특이적으로 통합되는 핵산과 동시에 또는 연속하여 숙주 세포에 도입될 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 뉴클레아제, 재조합 효소, 및/또는 리가제 폴리펩티드는 숙주 세포에서 뉴클레오티드 서열로부터 발현된다.The integration of the nucleic acid at the CD163 locus can be facilitated (e.g., catalyzed) by the endogenous cellular machinery of the host cell, such as, but not limited to, endogenous DNA and endogenous recombinase. Alternatively, the integration of the nucleic acid at the CD163 locus may be facilitated by one or more factors (e. G., Polypeptides) provided in the host cell. For example, nuclease (s), recombinant enzyme (s), and / or ligase polypeptides can be produced by contacting a polypeptide with a host cell, or by expressing the polypeptide in a host cell (either independently or as part of a chimeric polypeptide ). Thus, a nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding at least one nuclease, recombinase, and / or ligase polypeptide can be introduced into a host cell either simultaneously or sequentially with a nucleic acid that is site-specifically integrated into the CD163 locus Wherein at least one nuclease, recombinase, and / or ligase polypeptide is expressed from a nucleotide sequence in a host cell.

DNA-결합 폴리펩티드DNA-binding polypeptides

부위-특이 통합은, 예를 들면, 숙주 유기체의 게놈에서 특정 뉴클레오티드 서열을 인식하여 결합할 수 있는 인자들을 이용함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 단백질은 부위-특이 방식으로 DNA를 인식하여 결합할 수 있는 폴리펩티드 도메인을 포함한다. DNA-결합 폴리펩티드에 의해 인식되는 DNA 서열을 "표적" 서열이라고 할 수 있다. 부위-특이 방식으로 DNA를 인식하여 결합할 수 있는 폴리펩티드 도메인은, 도메인이 원래 분리되었던 단백질 이외의 폴리펩티드에서 발현되는 경우에라도, 일반적으로 정확하게 접히고 부위-특이 방식으로 DNA에 결합하기 위해 독립적으로 기능한다. 유사하게, DNA-결합 폴리펩티드에 의한 인식 및 결합을 위한 표적 서열은 일반적으로, 큰 DNA 구조(예, 염색체)에 존재하는 경우에도, 특히 표적 서열이 위치하는 부위가 가용성 세포 단백질(예, 유전자)에 접근 가능한 것으로 알려진 것인 경우에도, 이러한 폴리펩티드에 의해 인식되고 결합될 수 있다. Site-specific integration can be achieved, for example, by using factors that are capable of recognizing and binding specific nucleotide sequences in the genome of the host organism. For example, many proteins include polypeptide domains that can recognize and bind DNA in a site-specific manner. A DNA sequence recognized by a DNA-binding polypeptide can be referred to as a "target" sequence. A polypeptide domain that is capable of recognizing and binding DNA in a site-specific manner, even when expressed in a polypeptide other than the protein from which the domain was originally isolated, is generally capable of functioning independently for binding to DNA in a precisely folded, site- do. Similarly, target sequences for recognition and binding by DNA-binding polypeptides are generally located in large DNA structures (e.g., chromosomes), particularly where the site in which the target sequence is located is a soluble cell protein (e.g., a gene) Even if they are known to be accessible to such polypeptides.

자연에 존재하는 단백질로부터 동정된 DNA-결합 폴리펩티드는 전형적으로 별개의 뉴클레오티드 서열 또는 모티프(예, 컨센서스 인식 서열)에 결합하지만, 상이한 뉴클레오티드 서열 또는 모티프를 인식하도록 이러한 다수의 DNA-결합 폴리펩티드를 변형시키기 위한 방법들이 존재하고 당업계에 공지되어 있다. DNA-결합 폴리펩티드는, 예를 들면 다음을 포함하지만 이에 국한되지 않는다: 징크 핑거 DNA-결합 도메인; 류신 지퍼; UPA DNA-결합 도메인; GAL4; TAL; LexA; Tet 억제인자; LacI; 및 스테로이드 호르몬 수용체. DNA-binding polypeptides identified from proteins present in nature typically bind to distinct nucleotide sequences or motifs (e. G., Consensus recognition sequences), but are capable of altering these multiple DNA-binding polypeptides to recognize different nucleotide sequences or motifs Methods exist and are known in the art. DNA-binding polypeptides include, but are not limited to, for example: zinc finger DNA-binding domain; Leucine zipper; UPA DNA-binding domain; GAL4; TAL; LexA; Tet inhibitors; LacI; And steroid hormone receptors.

예를 들면, DNA-결합 폴리펩티드는 징크 핑거일 수 있다. 개별 징크 핑거 모티프는 매우 다양한 DNA 부위 중의 어느 것을 표적화하고 이에 특이적으로 결합하도록 설계될 수 있다. 정준(canonical) Cys2His2 (뿐만 아니라 비-정준 Cys3His) 징크 핑거 폴리펩티드는 α-나선을 표적 DNA 이중 나선의 주홈(major groove)에 삽입함으로써 DNA에 결합한다. 징크 핑거에 의한 DNA의 인식은 모듈식이다; 각각의 핑거는 주로 표적 중의 3개의 보존적 염기 쌍과 접촉하고, 폴리펩티드 중의 몇 개의 주요 잔기가 인식을 매개한다. 표적화 엔도뉴클레아제에 다중 징크 핑거 DNA-결합 도메인을 포함시킴으로써, 표적화 엔도뉴클레아제의 DNA-결합 특이성이 더욱 증가될 수 있다(따라서 이에 의해 부여된 임의의 유전자 조절 효과의 특이성 또한 증가될 수 있다. 예를 들면, 문헌[Urnov 등 (2005) Nature 435:646-51]을 참조한다. 따라서, 하나 이상의 징크 핑거 DNA-결합 폴리펩티드는 숙주 세포에 도입된 표적화 엔도뉴클레아제가 숙주 세포의 게놈 내에 특유의 DNA 서열과 상호작용하도록 조작되고 이용될 수 있다.For example, the DNA-binding polypeptide may be a zinc finger. Individual zinc finger motifs can be designed to target and specifically bind to any of a wide variety of DNA sites. Canonical Cys 2 His 2 (as well as non-canonical Cys 3 His) zinc finger polypeptides bind to DNA by inserting an a-helix into the major groove of the target DNA duplex. The recognition of DNA by zinc finger is modular; Each finger primarily contacts three conserved base pairs in the target, and several key residues in the polypeptide mediate recognition. By including a multiple zinc finger DNA-binding domain in the targeting endonuclease, the DNA-binding specificity of the targeting endonuclease can be further increased (thus the specificity of any gene control effect conferred thereby can also be increased One or more zinc finger DNA-binding polypeptides may be introduced into a host cell by, for example, introducing a targeting endonuclease, which is introduced into the host cell, into the genome of the host cell Can be engineered and used to interact with unique DNA sequences.

바람직하게는, 징크 핑거 단백질은 선택되는 표적 부위에 결합하도록 조작된다는 점에서 비-자연 발생적이다. 예를 들면, 문헌[Beerli 등 (2002) Nature Biotechnol. 20:135-141; Pabo 등 (2001) Ann. Rev. Biochem. 70:313-340; Isalan 등 (2001) Nature Biotechnol. 19:656-660; Segal 등 (2001) Curr. Opin. Biotechnol. 12:632-637; Choo 등 (2000) Curr. Opin. Struct. Biol. 10:411-416; U.S. Pat. Nos. 6,453,242; 6,534,261; 6,599,692; 6,503,717; 6,689,558; 7,030,215; 6,794,136; 7,067,317; 7,262,054; 7,070,934; 7,361,635; 7,253,273; 및 U.S. 특허 공개 Nos. 2005/0064474; 2007/0218528; 2005/0267061]을 참조한다. Preferably, the zinc finger protein is non-naturally occurring in that it is engineered to bind to the target site of choice. See, for example, Beerli et al. (2002) Nature Biotechnol. 20: 135-141; Pabo et al. (2001) Ann. Rev. Biochem. 70: 313-340; Isalan et al. (2001) Nature Biotechnol. 19: 656-660; Segal et al. (2001) Curr. Opin. Biotechnol. 12: 632-637; Choo et al. (2000) Curr. Opin. Struct. Biol. 10: 411-416; U.S.A. Pat. Nos. 6,453,242; 6,534,261; 6,599,692; 6,503,717; 6,689,558; 7,030,215; 6,794,136; 7,067,317; 7,262,054; 7,070,934; 7,361,635; 7,253,273; And U.S. Pat. Patent disclosure Nos. 2005/0064474; 2007/0218528; 2005/0267061].

조작된 징크 핑거 결합 도메인은 자연-발생 징크 핑거 단백질에 비해 신규한 결합 특이성을 가질 수 있다. 조작방법은 합리적 설계(rational design) 및 다양한 유형의 선택을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 합리적 설게는, 예를 들면, 삼중조(또는 사중조) 뉴클레오티드 서열 및 개별 징크 핑거 아미노산 서열을 포함하는 데이터베이스를 사용함을 포함하며, 여기서 각각의 3개조 또는 4개조 뉴클레오티드 서열은 특정 3개조 또는 4개조 서열에 결합하는 징크 핑거의 하나 이상의 아미노산 서열과 관련된다. 예를 들면, U.S. Pat. Nos. 6,453,242 및 6,534,261을 참조한다. Engineered zinc finger binding domains may have novel binding specificities compared to the naturally-occurring zinc finger proteins. Methods of manipulation include, but are not limited to, rational design and various types of selection. Rationally, for example, involves the use of a database containing triplicate (or quadruple) nucleotide sequences and individual zinc finger amino acid sequences, wherein each 3-tuple or 4-tuple nucleotide sequence comprises a specific 3-tuple or 4-tuple nucleotide sequence, Is associated with one or more amino acid sequences of zinc finger binding to the sequence. For example, U.S. Pat. Pat. Nos. 6,453,242 and 6,534,261.

파지 디스플레이 및 2-하이브리드 시스템을 포함하는 예시적인 선택방법이 U.S. Pat. Nos. 5,789,538; 5,925,523; 6,007,988; 6,013,453; 6,410,248; 6,140,466; 6,200,759; 및 6,242,568; 뿐만 아니라 WO 98/37186; WO 98/53057; WO 00/27878; WO 01/88197 및 GB 2,338,237에 개시되어 있다. 또한, 징크 핑거 결합 도메인에 대한 결합 특이성의 증진은, 예를 들면, WO 02/077227에 기술되어 있다. An exemplary selection method including phage display and two-hybrid systems is described in U.S. Pat. Pat. Nos. 5,789,538; 5,925,523; 6,007,988; 6,013,453; 6,410,248; 6,140,466; 6,200,759; And 6,242,568; As well as WO 98/37186; WO 98/53057; WO 00/27878; WO 01/88197 and GB 2,338,237. In addition, the enhancement of binding specificity for zinc finger binding domains is described, for example, in WO 02/077227.

또한, 이들 및 기타 참고문헌에 개시된 바와 같이, 징크 핑거 도메인 및/또는 멀티-핑거드(multi-fingered) 징크 핑거 단백질은, 예를 들면, 5개 이상의 아미노산 길이의 링커를 포함한 임의의 적합한 링커 서열을 사용하여 함께 연결될 수 있다. 또한, 6개 이상의 아미노산 길이의 예시적인 링커 서열에 대해서는 U.S. Pat. Nos. 6,479,626; 6,903,185; 및 7,153,949를 참조한다. 본원에 기재된 단백질은 단백질의 개별 징크 핑거들 간의 적절한 링커의 임의의 조합을 포함할 수 있다.Also, as disclosed in these and other references, a zinc finger domain and / or a multi-fingered zinc finger protein may be any suitable linker sequence, including, for example, linkers of 5 or more amino acids in length Can be connected together using < RTI ID = 0.0 > Also, for exemplary linker sequences of six or more amino acid lengths, see U.S. Pat. Pat. Nos. 6,479,626; 6,903,185; And 7,153,949. The proteins described herein may comprise any combination of suitable linkers between individual zinc finger of a protein.

표적 부위의 선택: ZFP 및 융합 단백질(및 이를 암호화하는 폴리뉴클레오티드)의 설계 및 작제를 위한 방법은 당업계의 숙련가들에게 알려져 있으며 U.S. Pat. Nos. 6,140,0815; 789,538; 6,453,242; 6,534,261; 5,925,523; 6,007,988; 6,013,453; 6,200,759; WO 95/19431; WO 96/06166; WO 98/53057; WO 98/54311; WO 00/27878; WO 01/60970 WO 01/88197; WO 02/099084; WO 98/53058; WO 98/53059; WO 98/53060; WO 02/016536 및 WO 03/016496에 상세하게 기재되어 있다. Selection of Target Site: Methods for the design and construction of ZFPs and fusion proteins (and polynucleotides encoding them) are known to those of skill in the art and are described in U.S. Pat. Pat. Nos. 6,140,0815; 789,538; 6,453,242; 6,534,261; 5,925,523; 6,007,988; 6,013,453; 6,200,759; WO 95/19431; WO 96/06166; WO 98/53057; WO 98/54311; WO 00/27878; WO 01/60970 WO 01/88197; WO 02/099084; WO 98/53058; WO 98/53059; WO 98/53060; WO 02/016536 and WO 03/016496.

또한, 이들 및 기타 참고문헌에 개시된 바와 같이, 징크 핑거 도메인 및/또는 멀티-핑거드 징크 핑거 단백질은, 예를 들면, 5개 이상의 아미노산 길이의 링커를 포함한 임의의 적합한 링커 서열을 사용하여 함께 연결될 수 있다. 또한, 6개 이상의 아미노산 길이의 예시적인 링커 서열에 대해서는 U.S. Pat. Nos. 6,479,626; 6,903,185; 및 7,153,949를 참조한다. 본원에 기재된 단백질은 단백질의 개별 징크 핑거들 간의 적절한 링커의 임의의 조합을 포함할 수 있다.Also, as disclosed in these and other references, zinc finger domains and / or multi-fingered zinc finger proteins may be linked together using any suitable linker sequence, including, for example, linkers of 5 or more amino acids in length . Also, for exemplary linker sequences of six or more amino acid lengths, see U.S. Pat. Pat. Nos. 6,479,626; 6,903,185; And 7,153,949. The proteins described herein may comprise any combination of suitable linkers between individual zinc finger of a protein.

대안적으로, DNA-결합 폴리펩티드는 GAL4로부터의 DNA-결합 도메인이다. GAL4는 사카로마이세스 세레비시에(Saccharomyces cerevisiae)에서는 모듈식 전사활성인자(modular transactivator)이지만, 이것은 또한 여러 다른 유기체에서 전사활성인자로서 작동한다. 예를 들면, 문헌[Sadowski 등 (1988) Nature 335:563-4]을 참조한다. 이러한 조절 시스템에서, S. 세레비시에에서 갈락토스 메사 경로의 효소를 암호화하는 유전자의 발현은 이용 가능한 탄소 공급원에 의해 엄격히 조절된다[문헌 참조; Johnston (1987) Microbiol. Rev. 51:458-76]. 이러한 대사 효소의 전사 조절은 양성 조절 단백질, GAL4, 및 GAL4가 특이적으로 결합하는 17 bp 대칭 DNA 서열(업스트림 활성화 서열(UAS)) 간의 상호작용에 의해 매개된다. Alternatively, the DNA-binding polypeptide is a DNA-binding domain from GAL4. GAL4 is a modular transactivator in Saccharomyces cerevisiae , but it also acts as a transcriptional activator in several other organisms. See, for example, Sadowski et al. (1988) Nature 335: 563-4. In this regulatory system, the expression of the gene encoding the enzymes of the galactose mesa pathway in S. cerevisiae is strictly regulated by the available carbon sources [see literature; Johnston (1987) Microbiol. Rev. 51: 458-76]. The transcriptional regulation of these metabolic enzymes is mediated by the interaction between the positive control protein, GAL4, and the 17 bp symmetric DNA sequence (upstream activation sequence (UAS)) to which GAL4 specifically binds.

네이티브 GAL4는 99 kDa의 분자량을 갖는 881개 아미노산 잔기로 이루어진다. GAL4는 기능적으로 자율성인 도메인을 포함하며, 이의 조합된 활성이 생체내 GAL4의 활성을 설명한다[문헌 참조; Ma and Ptashne (1987) Cell 48:847-53); Brent and Ptashne (1985) Cell 43(3 Pt 2):729-36]. GAL4의 N-말단 65개 아미노산은 GAL4 DNA-결합 도메인을 포함한다[문헌 참조; Keegan 등 (1986) Science 231:699-704; Johnston (1987) Nature 328:353-5]. 서열-특이 결합은 DNA 결합 도메인에 존재하는 6개 Cys 잔기에 의해 배위된 2가 양이온의 존재를 필요로 한다. 배위된 양이온-함유 도메인은 DNA 나선의 주홈과의 직접 접촉을 통해 17 bp UAS의 각 말단에서 보존 CCG 삼중조와 상호작용하여 인식한다[문헌 참조; Marmorstein 등 (1992) Nature 356:408-14]. 단백질의 DNA-결합 기능은 활성화 도메인이 전사를 수행할 수 있도록 C-말단 전사 활성화 도메인을 촉진제의 근처에 배치한다.Native GAL4 consists of 881 amino acid residues with a molecular weight of 99 kDa. GAL4 includes domains that are functionally autonomous, and their combined activity accounts for the activity of GAL4 in vivo (see literature; Ma and Ptashne (1987) Cell 48: 847-53); Brent and Ptashne (1985) Cell 43 (3 Pt 2): 729-36]. The N-terminal 65 amino acids of GAL4 include the GAL4 DNA-binding domain [see literature; Keegan et al. (1986) Science 231: 699-704; Johnston (1987) Nature 328: 353-5]. Sequence-specific binding requires the presence of divalent cations coordinated by six Cys residues present in the DNA binding domain. The coordinated cation-containing domain is recognized by interacting with conserved CCG triplicates at each end of the 17 bp UAS through direct contact with the major groove of the DNA helix [see references; Marmorstein et al. (1992) Nature 356: 408-14]. The DNA-binding function of the protein places the C-terminal transcription activation domain near the promoter so that the activation domain can perform transcription.

사용될 수 있는 추가의 DNA-결합 폴리펩티드는, 예를 들면, 제한함이 없이, AVRBS3-유도성 유전자로부터의 결합 서열; AVRBS3-유도성 유전자로부터의 컨센서스 결합 서열 또는 이로부터 조작된 합성 결합 서열(예, UPA DNA-결합 도메인); TAL; LexA(예를 들면, 참조; Brent & Ptashne (1985), supra); LacR(예를 들면, 참조; Labow 등 (1990) Mol. Cell. Biol. 10:3343-56; Baim 등 (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88(12):5072-6); 스테로이드 호르몬 수용체(Ellliston 등 (1990) J. Biol. Chem. 265:11517-121); Tet 억제인자(U.S. Pat. No. 6,271,341) 및 테트라사이클린(Tc)의 부재가 아닌 존재하에서 Tet 작동인자 서열에 결합하는 돌연변이된 Tet 억제인자; NF-kappaB의 DNA-결합 도메인; 및 GAL4, 호르몬 수용체, 및 VP16의 융합을 이용하는 문헌[참조; Wang 등 (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91(17):8180-4]에 기재된 조절 시스템의 성분을 포함한다. Additional DNA-binding polypeptides that may be used include, for example and without limitation, a binding sequence from an AVRBS3-inducible gene; A consensus binding sequence from an AVRBS3-inducible gene or a synthetic binding sequence engineered therefrom (e.g., UPA DNA-binding domain); TAL; LexA (see, for example, Brent & Ptashne (1985), supra); LacR (see for example, Labow et al. (1990) Mol. Cell. Biol. 10: 3343-56; Baim et al., (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88 (12): 5072-6); Steroid hormone receptors (Ellliston et al. (1990) J. Biol. Chem. 265: 11517-121); A mutated Tet inhibitor that binds to a Tet operative sequence in the absence of a Tet suppressor (U.S. Pat. No. 6,271,341) and the absence of tetracycline (Tc); DNA-binding domain of NF-kappaB; And GAL4, a hormone receptor, and the fusion of VP16 [cf. Wang et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91 (17): 8180-4.

본원에 기재된 방법 및 조성물에서 사용되는 하나 이상의 뉴클레아제의 DNA-결합 도메인은 자연 발생 또는 조작된(비-자연 발생) TAL 효과기 DNA 결합 도메인을 포함할 수 있다. 예를 들면, U.S. 특허 공개 No. 2011/0301073를 참조한다.The DNA-binding domain of one or more nucleases used in the methods and compositions described herein may comprise a naturally occurring or engineered (non-naturally occurring) TAL effector DNA binding domain. For example, U.S. Pat. Patent No. 2011/0301073.

대안적으로, 뉴클레아제는 CRISPR/Cas 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 시스템은 시스템의 RNA 성분을 암호화하는 CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats) 유전자좌, 및 단백질을 암호화하는 Cas(CRISPR-관련) 유전자좌를 포함한다(Jansen 등, 2002. Mol. Microbiol. 43: 1565-1575; Makarova 등, 2002. Nucleic Acids Res. 30: 482-496; Makarova 등, 2006. Biol. Direct 1: 7; Haft 등, 2005. PLoS Comput. Biol. 1: e60). 미생물 숙주에서 CRISPR 유전자좌는 Cas 유전자의 조합 뿐만 아니라 CRISPR-매개된 핵산 절단의 특이성을 프로그래밍할 수 있는 비-코딩 RNA 인자를 함유한다.Alternatively, the nuclease may comprise a CRISPR / Cas system. These systems include clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) loci encoding the RNA components of the system and Cas (CRISPR-related) loci encoding the proteins (Jansen et al., 2002. Mol. Microbiol. 43: 1565- 1575; Makarova et al., 2002. Nucleic Acids Res. 30: 482-496; Makarova et al., 2006. Biol. Direct 1: 7; Haft et al., 2005. PLoS Comput. In the microbial host, the CRISPR locus contains a combination of Cas genes as well as non-coding RNA factors capable of programming the specificity of CRISPR-mediated nucleic acid cleavage.

타입 II CRISPR은 가장 잘 특성화된 시스템 중의 하나이며 표적화된 DNA 이중-가닥 파괴를 사실상 네 개의 연속 단계로 수행한다. 첫째, 두 개의 비-코딩 RNA, pre-crRNA 어레이 및 tracrRNA가 CRISPR 유전자좌로부터 전사된다. 둘째, tracrRNA가 pre-crRNA의 반복 영역에 혼성화되어 개별 스페이서 서열을 함유하는 성숙 crRNA로의 pre-crRNA의 프로세싱을 매개한다. 셋째, 성숙 crRNA:tracrRNA 복합체가 표적 인식을 위한 추가의 필요요건인, crRNA 상의 스페이서 및 프로토스페이서 인접 모티프(PAM) 바로 옆의 표적 DNA 상의 프로토스페이스 사이의 Wastson-Crick 염기-대합(base-pairing)을 통해 Cas9를 표적 DNA로 지시한다. 마지막으로, Cas9는 표적 DNA의 절단을 매개하여 프로토스페이서 내에 이중-가닥 파괴를 생성한다.Type II CRISPR is one of the best characterized systems and performs targeted DNA double-strand breaks in virtually four successive steps. First, two non-coding RNAs, pre-crRNA arrays and tracrRNAs are transcribed from the CRISPR locus. Second, tracrRNA hybridizes to the repeat region of pre-crRNA, mediating the processing of pre-crRNA into mature crRNA containing individual spacer sequences. Third, the Wastson-Crick base-pairing between the prototypes on the target DNA immediately adjacent to the spacer and the spacer-spacer adjacent motif (PAM) on the crRNA, the mature crRNA: tracrRNA complex is an additional requirement for target recognition. Lt; RTI ID = 0.0 > Cas9 < / RTI > Finally, Cas9 mediates cleavage of the target DNA to produce double-strand breaks in the proto-spacer.

표적화된 삽입 및 결실을 생성하기 위한 CRISPR/Cas 시스템의 사용을 위해, 두 개의 비-코딩 RNA(crRNA 및 TracrRNA)를 가이드 RNA(gRNA)라고 하는 단일 RNA로 대체할 수 있다. CRISPR/Cas 시스템의 활성은 세 단계로 구성된다: (i) "적응(adaptation)"으로 불리는 과정에서 미래의 공격을 방지하기 위해 CRISPR 어레이로의 외인성 DNA 서열의 삽입, (ii) 관련 단백질의 발현, 뿐만 아니라 어레이의 발현 및 프로세싱에 이은 (iii) 외래 핵산으로의 RNA-매개된 간섭. 박테리아 세포에서는, 몇 가지 Cas 단백질이 CRISPR/Cas 시스템의 자연적인 기능과 연관되며 외래 DNA의 삽입 등과 같은 기능에 있어서 역할을 한다.For the use of the CRISPR / Cas system to generate targeted insertions and deletions, two non-coding RNAs (crRNA and TracrRNA) can be replaced with a single RNA called guide RNA (gRNA). The activity of the CRISPR / Cas system consists of three steps: (i) insertion of an exogenous DNA sequence into a CRISPR array to prevent future attacks in a process called "adaptation," (ii) , As well as the expression and processing of the array (iii) RNA-mediated interference with foreign nucleic acids. In bacterial cells, several Cas proteins are associated with the natural function of the CRISPR / Cas system and play a role in functions such as the insertion of foreign DNA.

Cas 단백질은 자연 발생 Cas 단백질의 "기능적 유도체"일 수 있다. 네이티브 서열 폴리펩티드의 "기능적 유도체"는 네이티브 서열 폴리펩티드와 공통으로 정성적인 생물학적 특성을 갖는 화합물이다. "기능적 유도체"는, 상응하는 네이티브 서열 폴리펩티드와 공통으로 생물학적 활성을 갖는 한, 네이티브 서열의 단편 및 네이티브 서열 폴리펩티드의 유도체 및 이의 단편을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 본원에서 고려되는 생물학적 활성은 DNA 기질을 단편으로 가수분해시키는 기능적 유도체의 능력이다. 용어 "유도체"는 폴리펩티드의 아미노산 서열 변이체, 공유적 변형과 이의 융합, 둘 모두를 포함한다. Cas 폴리펩티드 또는 이의 단편의 적합한 유도체는 Cas 단백질 또는 이의 단편의 돌연변이체, 융합, 공유 변형을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. Cas 단백질 또는 이의 단편을 포함하는 Cas 단백질, 뿐만 아니라 Cas 단밸질 또는 이의 단편의 유도체는 세포로부터 수득될 수 있거나 화학적으로 또는 이들 두 가지 과정의 조합에 의해 합성될 수 있다. 세포는 Cas 단백질을 자연적으로 생산하는 세포, 또는 Cas 단백질을 자연적으로 생산하고 내인성 Cas 단백질을 보다 높은 발현 수준으로 생산하도록 또는 외인성 도입된 핵산(핵산은 내인성 Cas와 동일하거나 상이한 Cas를 암호화한다)으로부터 Cas 단백질을 생산하도록 유전자 조작되는 세포일 수 있다. 몇몇 경우에, 세포는 Cas 단백질을 자연적으로 생산하지 않으며 Cas 단백질을 생산하도록 유전자 조작된다.Cas proteins can be "functional derivatives" of naturally occurring Cas proteins. A "functional derivative " of a native sequence polypeptide is a compound having qualitative biological properties in common with native sequence polypeptides. "Functional derivatives" include, but are not limited to, fragments of native sequences and derivatives of native sequence polypeptides and fragments thereof, so long as they have biological activity in common with the corresponding native sequence polypeptide. The biological activity contemplated herein is the ability of a functional derivative to hydrolyze a DNA substrate to a fragment. The term "derivative" encompasses amino acid sequence variants, covalent modifications, and fusion thereof, of polypeptides. Suitable derivatives of Cas polypeptides or fragments thereof include, but are not limited to mutants, fusion, covalent modifications of the Cas protein or fragment thereof. Cas proteins, including Cas proteins or fragments thereof, as well as derivatives of Cas proteins or fragments thereof can be obtained from cells, or can be synthesized chemically or by a combination of these two processes. Cells can be produced from naturally-occurring cells, or caspases, that naturally produce Cas proteins and produce endogenous Cas proteins at higher expression levels or from exogenously introduced nucleic acids (the nucleic acid encodes the same or different Cas as the endogenous Cas) Lt; RTI ID = 0.0 > cas < / RTI > protein. In some cases, cells do not naturally produce Cas proteins and are genetically engineered to produce Cas proteins.

DNA-결합 폴리펩티드는 숙주 유기체의 게놈 핵산 내에 포함된 표적 뉴클레오티드 서열을 특이적으로 인식하고 이에 결합할 수 있다. 표적 뉴클레오티드 서열의 여러 별개의 사례들을 몇몇 예에서 숙주 게놈에서 찾을 수 있다. 표적 뉴클레오티드 서열은 유기체의 게놈 내에서 드물 수 있다(예, 약 10, 약 9, 약 8, 약 7, 약 6, 약 5, 약 4, 약 3, 약 2, 또는 약 1 미만의 카피(들)의 표적 서열이 게놈에 존재할 수 있다). 예를 들면, 표적 뉴클레오티드 서열은 유기체의 게놈 내에 독특한 부위에 위치할 수 있다. 표적 뉴클레오티드 서열은, 예를 들면 제한함이 없이, 서로에 대해 게놈 전반에 걸쳐 무작위로 분산되거나; 게놈에서 상이한 연쇄군(linkage group)에 위치하거나; 동일한 연쇄군에 위치하거나; 상이한 염색체 상에 위치하거나; 동일한 염색체 상에 위치하거나; 유기체에서 유사한 조건하에 발현되는 부위에서 게놈에 위치하거나; 게놈에서 서로 밀접하게 위치할 수 있다(예, 표적 서열은 게놈 유전자좌에서 연쇄체(concatemer)로서 통합된 핵산 내에 포함될 수 있다). The DNA-binding polypeptide can specifically recognize and bind to the target nucleotide sequence contained in the genomic nucleic acid of the host organism. Several distinct examples of the target nucleotide sequence can be found in the host genome in some instances. A target nucleotide sequence may be rare in the genome of an organism (e.g., about 10, about 9, about 8, about 7, about 6, about 5, about 4, about 3, about 2, ) May be present in the genome). For example, the target nucleotide sequence may be located at a site that is unique within the genome of the organism. The target nucleotide sequences may be randomly distributed throughout the genome, for example, without limitation; Located in different linkage groups in the genome; Located in the same chain group; Located on different chromosomes; Located on the same chromosome; Located in the genome at a site that is expressed under similar conditions in an organism; (E. G., The target sequence may be contained within the integrated nucleic acid as a < / RTI > concatemer at the genomic locus).

표적화Targeting 엔도뉴클레아제Endonuclease

표적 뉴클레오티드 서열을 특이적으로 인식하여 이에 결합하는 DNA-결합 폴리펩티드는 표적 서열에 대한 특이 결합을 키메라 폴리펩티드에 부여하도록 키메라 폴리펩티드 내에 포함될 수 있다. 예에서, 이러한 키메라 폴리펩티드는, 예를 들면 제한함이 없이, 뉴클레아제, 재조합효소, 및/또는 리가제 폴리펩티드를 포함할 수 있으며, 이들 폴리펩티드는 위에 기재된 바와 같다. DNA-결합 폴리펩티드 및 뉴클레아제, 재조합효소, 및/또는 리가제 폴리펩티드를 포함하는 키메라 폴리펩티드는 또한, 예를 들면 제한함이 없이 다음과 같은 다른 기능성 폴리펩티드 모티프 및/또는 도메인을 포함할 수 있다: 키메라 단백질에서 기능성 폴리펩티드 사이에 위치하는 스페이서 서열; 선도 펩티드; 융합 단백질을 소기관(예, 핵)에 표적화하는 펩티드; 세포 효소에 의해 절단되는 폴리펩티드; 펩티드 태그(예, Myc, His, 등); 및 키메라 폴리펩티드의 기능을 방해하지 않는 기타의 아미노산 서열. A DNA-binding polypeptide that specifically recognizes and binds to a target nucleotide sequence may be included within the chimeric polypeptide to confer specific binding to the target sequence on the chimeric polypeptide. In an example, such chimeric polypeptides can include, without limitation, nuclease, recombinase, and / or ligase polypeptides, and these polypeptides are as described above. Chimeric polypeptides comprising DNA-binding polypeptides and nuclease, recombinant enzyme, and / or ligase polypeptides may also include other functional polypeptide motifs and / or domains including, without limitation, the following: A spacer sequence located between the chimeric protein and the functional polypeptide; Leading peptides; Peptides that target the fusion protein to the organelle (e.g., the nucleus); Polypeptides that are cleaved by cellular enzymes; Peptide tags (e.g., Myc, His, etc.); And other amino acid sequences that do not interfere with the function of the chimeric polypeptide.

키메라 폴리펩티드에서 기능성 폴리펩티드(예, DNA-결합 폴리펩티드 및 뉴클레아제 폴리펩티드)는 작동적으로 연결될 수 있다. 키메라 폴리펩티드의 기능성 폴리펩티드는 키메라 단백질을 암호화하는 키메라 유전자를 생성하도록 각각의 다른 인-프레임에 결찰된 적어도 기능성 폴리펩티드를 암호화하는 단일 폴리뉴클레오티드로부터의 이들의 발현에 의해 작동적으로 연결될 수 있다. 대안적으로, 키메라 폴리펩티드의 기능성 폴리펩티드는 독립적으로 발현된 폴리펩티드의 가교-결합에 의한 것과 같은 다른 수단에 의해 작동적으로 연결될 수 있다. Functional polypeptides (e. G., DNA-binding polypeptides and nuclease polypeptides) in chimeric polypeptides can be operatively linked. The functional polypeptide of the chimeric polypeptide can be operatively linked by their expression from a single polynucleotide encoding at least a functional polypeptide ligated to each other in-frame to produce a chimeric gene encoding the chimeric protein. Alternatively, the functional polypeptides of the chimeric polypeptides can be operatively linked by other means, such as by bridging-binding of independently expressed polypeptides.

표적 뉴클레오티드 서열을 특이적으로 인식하여 이에 결합하는 DNA-결합 폴리펩티드, 또는 가이드 RNA는 천연의 단리된 단백질(또는 이의 돌연변이체) 내에 포함될 수 있으며, 여기서 천연의 단리된 단백질 또는 이의 돌연변이체는 또한 뉴클레아제 폴리펩티드를 포함한다(그리고 재조합효소 및/또는 리가제 폴리펩티드를 또한 포함할 수 있다). 이러한 단리된 단백질의 예는 TALENs, 재조합효소 (예, Cre, Hin, Tre, 및 FLP 재조합효소), RNA-안내된 CRISPR/Cas9, 및 메가뉴클레아제를 포함한다. A DNA-binding polypeptide, or guide RNA, that specifically recognizes and binds to a target nucleotide sequence may be contained within a naturally isolated protein (or mutant thereof), wherein the naturally isolated protein or mutant thereof is (And may also contain recombinant enzymes and / or ligase polypeptides). Examples of such isolated proteins include TALENs, recombinant enzymes (e.g., Cre, Hin, Tre, and FLP recombinase), RNA-guided CRISPR / Cas9, and meganuclease.

본원에서 사용되는 용어 "표적화 엔도뉴클레아제"는 DNA-결합 폴리펩티드 또는 가이드 RNA 및 뉴클레아제 폴리펩티드를 포함하는 천연 또는 조작된 단리된 단백질 및 이의 돌연변이체, 뿐만 아니라 DNA-결합 폴리펩티드 또는 가이드 RNA 및 뉴클레아제를 포함하는 키메라 폴리펩티드를 가리킨다. CD163 유전자좌 내에 포함된 표적 뉴클레오티드 서열을 특이적으로 인식하여 이에 결합하는 DNA-결합 폴리펩티드 또는 가이드 RNA를 포함하는 임의의 표적화 엔도뉴클레아제(예, 표적 서열이 유전자좌에서 네이티브 서열 내에 포함되기 때문에 또는 표적 서열이, 예를 들면, 재조합에 의해 유전자좌에 도입되었기 때문에)가 사용될 수 있다.As used herein, the term "targeting endonuclease" refers to a natural or engineered isolated protein and its mutants, including DNA-binding polypeptides or guide RNA and nuclease polypeptides, as well as DNA-binding polypeptides or guide RNAs Quot; refers to a chimeric polypeptide comprising a nuclease. Any target endonuclease (s), including DNA-binding polypeptides or guide RNAs that specifically recognize and bind to the target nucleotide sequence contained within the CD163 locus (e.g., because the target sequence is contained within the native sequence at the locus, Since the sequence has been introduced into the locus by, for example, recombination) can be used.

적합한 키메라 폴리펩티드의 몇 가지 예는, 제한함이 없이, 다음의 폴리펩티드들의 조합을 포함한다: 징크 핑거 DNA-결합 폴리펩티드; FokI 뉴클레아제 폴리펩티드; TALE 도메인; 류신 지퍼; 전사 인자 DNA-결합 모티프; 및, 예를 들면, 제한함이 없이, TALEN, 재조합효소(예, Cre, Hin, RecA, Tre, 및 FLP 재조합효소), RNA-안내된 CRISPR/Cas9, 메가뉴클레아제로부터 단리된 DNA 인식 및/또는 절단 도메인; 및 당업계에 공지된 기타의 것들. 특별한 예는 부위-특이 DNA 결합 폴리펩티드 및 뉴클레아제 폴리펩티드를 포함하는 키메라 단백질을 포함한다. 키메라 폴리펩티드는 키메라 폴리펩티드를 관심의 특정 뉴클레오티드 서열에 표적화하도록, 키메라 폴리펩티드 내에 포함된 DNA-결합 폴리펩티드의 인식 서열을 변경하기 위해 당업계의 숙련가들에게 공지된 방법으로 조작될 수 있다.Some examples of suitable chimeric polypeptides include, but are not limited to, combinations of the following polypeptides: zinc finger DNA-binding polypeptides; FokI nuclease polypeptides; TALE domain; Leucine zipper; Transcription factor DNA-binding motif; And for example, without limitation, TALEN, recombinant enzymes (e.g., Cre, Hin, RecA, Tre, and FLP recombinase), RNA-guided CRISPR / Cas9, DNA recognition isolated from meganuclease / Or cleavage domain; And others known in the art. Particular examples include chimeric proteins comprising site-specific DNA binding polypeptides and nuclease polypeptides. Chimeric polypeptides can be engineered by methods known to those skilled in the art to alter the recognition sequence of a DNA-binding polypeptide contained within a chimeric polypeptide so as to target the chimeric polypeptide to a particular nucleotide sequence of interest.

키메라 폴리펩티드는 DNA-결합 도메인(예, 징크 핑거, TAL-효과기 도메인 등) 및 뉴클레아제 (절단) 도메인을 포함할 수 있다. 절단 도메인은 DNA-결합 도메인, 예를 들면 뉴클레아제로부터의 징크 핑거 DNA-결합 도메인 및 절단 도메인 또는 TALEN DNA-결합 도메인 및 절단 도메인, 또는 상이한 뉴클레아제로부터의 메가뉴클레아제 DNA-결합 도메인 및 절단 도메인에 이종성일 수 있다. 이종성 절단 도메인은 임의의 엔도뉴클레아제 또는 엑소뉴클레아제로부터 수득될 수 있다. 절단 도메인이 유도될 수 있는 예시적인 엔도뉴클레아제는 제한 엔도뉴클레아제 및 호밍 엔도뉴클레아제를 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 예를 들면, 문헌[2002-2003 Catalogue, New England Biolabs, Beverly, Mass.; and Belfort 등 (1997) Nucleic Acids Res. 25:3379-3388]을 참조한다. DNA를 절단하는 추가의 효소가 공지되어 있다(예, 51 뉴클레아제; 녹두 뉴클레아제; 췌장 DNase I; 마이크로코칼 뉴클레아제; 효모 HO 엔도뉴클레아제; 문헌 참조; Linn 등 (eds.) Nucleases, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1993). 이들 효소(또는 이의 기능성 단편) 중의 하나 이상이 절단 도메인 및 절단 하프-도메인의 공급원으로서 사용될 수 있다. Chimeric polypeptides can include DNA-binding domains (e.g., zinc finger, TAL-effector domains, etc.) and nuclease (cleavage) domains. The cleavage domain can be a DNA-binding domain, for example a zinc finger DNA-binding domain and a truncation domain or a TALEN DNA-binding domain and a truncation domain from a nuclease, or a meganuclease DNA-binding domain from a different nuclease And may be heterologous to the cleavage domain. The heterologous cleavage domain can be obtained from any endonuclease or exonuclease. Exemplary endonuclease agents from which cleavage domains can be derived include, but are not limited to, limiting endonuclease and homing endonucleases. See, e.g., 2002-2003 Catalog, New England Biolabs, Beverly, Mass .; and Belfort et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3379-3388. Additional enzymes that cleave DNA are known (e.g., 51 nuclease, mung bean nuclease, pancreatic DNase I, micrococcal nuclease, yeast HO endonuclease, see Linn et al. Nucleases, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1993). One or more of these enzymes (or functional fragments thereof) can be used as a source of cleavage domains and cleavage half-domains.

유사하게, 절단 하프-도메인은 절단 활성을 위해 이합체화를 필요로 하는, 상기 기재된 바와 같은 임의의 뉴클레아제 또는 이의 일부로부터 유도될 수 있다. 일반적으로, 융합 단백질이 절단 하프-도메인을 포함한다면 절단을 위해 두 개의 융합 단백질이 필요하다. 대안적으로, 두 개의 절단 하프-도메인을 포함하는 단일 단백질이 사용될 수 있다. 두 개의 절단 하프-도메인은 동일한 엔도뉴클레아제(또는 이의 기능성 단편)으로부터 유도될 수 있거나, 각각의 절단 하프-도메인은 상이한 엔도뉴클레아제(또는 이의 기능성 단편)으로부터 유도될 수 있다. 또한, 두 개의 융합 단백질에 대한 표적 부위는 이들의 각각의 표적 부위에 대한 두 개의 융합 단백질의 결합이 절단 하프-도메인이, 예를 들면, 이합체화에 의해 기능성 절단 도메인을 형성하게 하는 공간적 배향으로 절단 하프-도메인을 위치시키도록 서로에 대해 배치된다. 따라서, 표적 부위의 모서리 근처는 5-8개 뉴클레오티드에 의해 또는 15-18개 뉴클레오티드에 의해 분리될 수 있다. 그러나, 임의의 정수 개의 뉴클레오티드, 또는 뉴클레오티드 쌍이 두 개의 표적 부위 사이에 개재될 수 있다(예, 2 내지 50개 뉴클레오티드 쌍 또는 그 이상). 일반적으로, 절단의 부위는 표적 부위 사이에 있다.Similarly, cleavage half-domains can be derived from any nuclease as described above, or a portion thereof, that requires dimerization for cleavage activity. Generally, if the fusion protein comprises a cleavage half-domain, two fusion proteins are required for cleavage. Alternatively, a single protein comprising two truncated half-domains can be used. The two cleavage half-domains can be derived from the same endonuclease (or functional fragment thereof), or each cleavage half-domain can be derived from a different endonuclease (or functional fragment thereof). In addition, the target site for the two fusion proteins is defined by the fact that the binding of the two fusion proteins to their respective target sites results in a spatial orientation that allows the cleavage half-domain to form functional cleavage domains by, for example, Are positioned relative to one another to position the cut half-domains. Thus, near the edge of the target site can be separated by 5-8 nucleotides or by 15-18 nucleotides. However, any integer number of nucleotides, or pairs of nucleotides, can be interposed between two target sites (e.g., 2 to 50 nucleotide pairs or more). Generally, the site of cleavage is between the target sites.

제한 엔도뉴클레아제(제한 효소)는 다수의 종에 존재하고 (인식 부위에서) DNA에 서열-특이적으로 결합할 수 있으며, 예를 들면, 하나 이상의 외인성 서열(공여자/이식유전자)이 결합 (표적) 부위에서 또는 근처에서 통합되도록 결합 부위에서 또는 근처에서 DNA를 절단할 수 있다. 특정 제한 효소(예, 타입 IIS)는 인식 부위로부터 제거된 부위에서 DNA를 절단하며 분리 가능한 결합 및 절단 도메인을 갖는다. 예를 들면, 타입 IIS 효소 Fok I은 한 가닥 상에서는 이의 인식 부위로부터 9개 뉴클레오티드 및 다른 가닥 상에서는 이의 인식 부위로부터 13개 뉴클레오티드에서 DNA의 이중-가닥 절단을 촉매한다. 예를 들면, U.S. Pat. Nos. 5,356,802; 5,436,150 및 5,487,994; 뿐만 아니라 문헌[Li 등 (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:4275-4279; Li 등 (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:2764-2768; Kim 등 (1994a) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:883-887; Kim 등 (1994b) J. Biol. Chem. 269:31,978-31,982]을 참조한다. 따라서, 융합 단백질은 적어도 하나의 타입 IIS 제한 효소로부터의 절단 도메인(또는 절단 하프-도메인) 및 하나 이상의 징크 핑거 결합 도메인을 포함할 nt 있으며, 이것은 조작될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.Restriction endonuclease (restriction enzyme) is present in many species (at the recognition site) and can be sequence-specific to DNA, for example, one or more exogenous sequences (donor / transgene) The DNA can be cleaved at or near the binding site to be incorporated at or near the target site. Certain restriction enzymes (e. G., Type IIS) cleave DNA at sites removed from recognition sites and have detachable binding and cleavage domains. For example, type IIS enzyme Fok I catalyzes double-strand cleavage of DNA at nine nucleotides from its recognition site on one strand and thirteen nucleotides from its recognition site on the other strand. For example, U.S. Pat. Pat. Nos. 5,356,802; 5,436,150 and 5,487,994; In addition, Li et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 4275-4279; Li et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 2764-2768; Kim et al. (1994a) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 883-887; Kim et al. (1994b) J. Biol. Chem. 269: 31, 978-31, 982). Thus, the fusion protein may comprise a cleavage domain (or cleavage half-domain) from at least one type IIS restriction enzyme and at least one zinc finger binding domain, which may or may not be engineered.

절단 도메인이 결합 도메인으로부터 분리 가능한 예시적인 타입 IIS 제한 효소는 Fok I이다. 이러한 특정 효소는 이합체로서 활성이다[참조; Bitinaite 등 (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 10,570-10,575]. 따라서, 본 발명의 목적을 위하여, 개시된 융합 단백질에 사용되는 Fok I 효소의 일부는 절단 하프-도메인으로 간주된다. 따라서, 징크 핑거-Fok I 융합을 사용한 세포 서열의 표적화된 대체 및/또는 표적화된 이중-가닥 절단을 위해, FokI 절단 하프-도메인을 각각 포함하는 두 개의 융합 단백질이 촉매적으로 활성인 절단 도메인을 재구성하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, DNA 결합 도메인 및 두 개의 Fok I 절단 하프-도메인을 함유하는 단일 폴리펩티드 분자가 또한 사용될 수 있다.An exemplary type IIS restriction enzyme from which a cleavage domain can be separated from a binding domain is Fok I. This particular enzyme is active as a dimer (cf. Bitinaite et al. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 10,570-10,575]. Thus, for purposes of the present invention, some of the Fok I enzymes used in the disclosed fusion proteins are considered to be cleavage half-domains. Thus, for targeted substitution and / or targeted double-strand cleavage of cell sequences using zinc finger-Fok I fusion, two fusion proteins, each comprising a FokI cleavage half-domain, Can be used for reconstruction. Alternatively, a single polypeptide molecule containing a DNA binding domain and two Fok I cleavage half-domains may also be used.

절단 도메인 또는 절단 하프-도메인은 절단 활성을 보유하거나 다합체화(예, 이합체화)하여 기능성 절단 도메인을 형성하는 능력을 보유하는 단백질의 임의의 일부일 수 있다.The truncation domain or cleavage half-domain can be any part of a protein that retains the cleavage activity or possesses the ability to form a functional cleavage domain by multiple trimerization (e. G., Dimerization).

예시적인 타입 IIS 제한 효소가 U.S. 특허 공개 No. 2007/0134796에 기재되어 있다. 추가의 제한 효소는 또한 분리 가능한 결합 및 절단 도메인을 함유하며, 이들은 본 발명에 의해 고려된다. 예를 들면, 문헌[Roberts 등 (2003) Nucleic Acids Res. 31:418-420]을 참조한다. Exemplary Type IIS Restriction Enzymes are U.S. Pat. Patent No. 2007/0134796. Additional restriction enzymes also contain separable binding and cleavage domains, which are contemplated by the present invention. See, for example, Roberts et al. (2003) Nucleic Acids Res. 31: 418-420.

절단 도메인은, 예를 들면, U.S. 특허 공개 Nos. 2005/0064474; 2006/0188987 및 2008/0131962에 기재된 바와 같이 동형이합체화를 최소화하거나 방지하는 하나 이상의 조작된 절단 하프-도메인(이합체화 도메인 돌연변이체라고도 함)을 포함할 수 있다.The cleavage domain may be, for example, as disclosed in U.S. Pat. Patent disclosure Nos. 2005/0064474; One or more engineered cleavage half-domains (also referred to as dimerization domain mutants) that minimize or prevent homodimerization as described in US Patent Application Publication No. 2006/0188987 and 2008/0131962.

대안적으로, 뉴클레아제는 소위 "분할-효소(split-enzyme)" 기술을 사용하여 핵산 표적 부위에서 생체내 조립될 수 있다(예 U.S. 특허 공개 No. 20090068164 참조). 이러한 분할 효소의 성분들은 별도의 발현 작제물 상에 발현될 수 있거나, 개별 성분들이, 예를 들면, 자기-절단 2A 펩티드 또는 IRES 서열에 의해 분리되는 하나의 개방 해독 프레임에서 연쇄될 수 있다. 성분들은 개별 징크 핑거 결합 도메인 또는 메가뉴클레아제 핵산 결합 도메인의 도메인일 수 있다.Alternatively, the nuclease may be assembled in vivo at the nucleic acid target site using so-called "split-enzyme" techniques (see for example U.S. Patent Publication No. 20090068164). The components of such a split enzyme may be expressed on separate expression constructs or individual components may be sequenced in one open reading frame separated by, for example, a self-truncated 2A peptide or IRES sequence. The components may be individual zinc finger binding domains or domains of a meganuclease nucleic acid binding domain.

징크Zinc 핑거Finger 뉴클레아제 Nuclease

키메라 폴리펩티드는 표적화된 부위-특이 이중-가닥 DNA 절단물을 전달하여 외인성 핵산, 또는 공여자 DNA가 통합될 수 있도록 설계될 수 있는 주문-설계된 징크 핑거 뉴클레아제(ZFN)를 포함할 수 있다(US 특허 공개 2010/0257638 참조). ZFN은 제한 엔도뉴클레아제(예, FokI)로부터의 비-특이 절단 도메인을 함유하는 키메라 폴리펩티드 및 징크 핑거 DNA-결합 도메인 폴리펩티드이다. 예를 들면, 문헌[Huang 등 (1996) J. Protein Chem. 15:481-9; Kim 등 (1997a) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:3616-20; Kim 등 (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:1156-60; Kim 등 (1994) Proc Natl. Acad. Sci. USA 91:883-7; Kim 등 (1997b) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:12875-9; Kim 등 (1997c) Gene 203:43-9; Kim 등 (1998) Biol. Chem. 379:489-95; Nahon and Raveh (1998) Nucleic Acids Res. 26:1233-9; Smith 등 (1999) Nucleic Acids Res. 27:674-81]을 참조한다. ZFN은 비-정준 징크 핑거 DNA 결합 도메인을 포함할 수 있다(US 특허 공개 2008/0182332 참조). FokI 제한 엔도뉴클레아제는 DNA를 절단하고 이중-가닥 절단물을 도입하기 위해 뉴클레아제 도메인을 통해 이합체화되어야 한다. 그리하여, 이러한 엔도뉴클레아제로부터의 뉴클레아제 도메인을 함유하는 ZFN 또한 표적 DNA를 절단하기 위해 뉴클레아제 도메인의 이합체화를 필요로 한다[참조; Mani 등 (2005) Biochem. Biophys. Res. Commun. 334:1191-7; Smith 등 (2000) Nucleic Acids Res. 28:3361-9]. ZFN의 이합체화는 두 개의 인접한, 반대로 배향된 DNA-결합 부위에 의해 촉진될 수 있다. Id. Chimeric polypeptides can include an exogenous nucleic acid, or a custom-designed zinc finger nuclease (ZFN) that can be designed to integrate donor DNA, by delivering targeted site-specific double-stranded DNA cuts Patent publication 2010/0257638). ZFN is a chimeric polypeptide and a zinc finger DNA-binding domain polypeptide containing a non-specific cleavage domain from a restriction endonuclease (e. G., Fokl). For example, Huang et al. (1996) J. Protein Chem. 15: 481-9; Kim et al. (1997a) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 3616-20; Kim et al. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 1156-60; Kim et al. (1994) Proc Natl. Acad. Sci. USA 91: 883-7; Kim et al. (1997b) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 12875-9; Kim et al. (1997c) Gene 203: 43-9; Kim et al. (1998) Biol. Chem. 379: 489-95; Nahon and Raveh (1998) Nucleic Acids Res. 26: 1233-9; Smith et al. (1999) Nucleic Acids Res. 27: 674-81. ZFNs can include non-canonical zinc finger DNA binding domains (see US Patent Publication No. 2008/0182332). FokI restriction endonuclease must be dimerized through the nuclease domain to cleave DNA and introduce double-strand breaks. Thus, a ZFN containing a nucleotide domain from such an endonuclease also requires dimerization of the nuclease domain to cleave the target DNA (cf. Mani et al. (2005) Biochem. Biophys. Res. Commun. 334: 1191-7; Smith et al. (2000) Nucleic Acids Res. 28: 3361-9). The dimerization of ZFN can be facilitated by two adjacent, oppositely directed DNA-binding sites. Id.

숙주의 적어도 하나의 CD163 유전자좌 내로의 외인성 핵산의 부위-특이 통합을 위한 방법은 숙주의 세포 내로 ZFN을 도입함을 포함할 수 있으며, 여기서 ZFN은 표적 뉴클레오티드 서열을 인식하여 이에 결합하고, 표적 뉴클레오티드 서열은 숙주의 적어도 하나의 CD163 유전자좌 내에 포함된다. 특정 예에서, 표적 뉴클레오티드 서열은 적어도 하나의 CD163 유전자좌와는 다른 위치에서는 숙주의 게놈 내에 포함되지 않는다. 예를 들면, ZFN의 DNA-결합 폴리펩티드는 (예, CD163 유전자좌를 서열분석함으로써) 적어도 하나의 CD163 유전자좌 내에서 확인된 표적 뉴클레오티드 서열을 인식하여 이에 결합하도록 조작될 수 있다. 숙주의 세포 내로 ZFN을 도입함을 포함하는, 숙주의 적어도 하나의 CD163 성능 유전자좌 내로의 외인성 핵산의 부위-특이 통합을 위한 방법은 또한 세포 내로 외인성 핵산을 도입함을 포함할 수 있으며, 여기서, 적어도 하나의 CD163 유전자좌를 포함하는 숙주의 핵산으로의 외인성 핵산의 재조합은 표적 서열에 대한 ZFN의 부위-특이인식 및 결합(및 CD163 유전자좌를 포함하는 핵산의 후속적인 절단)에 의해 촉진된다. A method for site-specific integration of an exogenous nucleic acid into at least one CD163 locus of a host may include introducing a ZFN into the host's cells wherein the ZFN recognizes and binds to the target nucleotide sequence and binds to the target nucleotide sequence Is contained within at least one CD163 locus of the host. In certain instances, the target nucleotide sequence is not contained within the host's genome at a location other than at least one CD163 locus. For example, DNA-binding polypeptides of ZFN can be engineered to recognize and bind to target nucleotide sequences identified within at least one CD163 locus (e. G., By sequencing the CD163 locus). The method for site-specific integration of an exogenous nucleic acid into at least one CD163 performance locus of a host, including introducing ZFN into the host's cells, may also include introducing an exogenous nucleic acid into the cell, Recombination of the exogenous nucleic acid into the host nucleic acid containing one CD163 locus is facilitated by site-specific recognition and binding of the ZFN to the target sequence (and subsequent cleavage of the nucleic acid containing the CD163 locus).

CD163 CD163 유전자좌에서의Locus 통합을 위한 임의의 외인성 핵산 Any exogenous nucleic acid for integration

CD163 유전자좌에서의 통합을 위한 외인성 핵산은 다음을 포함한다: 적어도 하나의 CD163 유전자좌에서의 부위-특이 통합을 위한 외인성 핵산, 예를 들면 제한함이 없이, ORF; 표적화 엔도뉴클레아제를 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 핵산; 및 상기 중의 적어도 하나 또는 둘 다를 포함하는 벡터. 따라서, 특정 핵산은 폴리펩티드를 암호화하는 뉴클레오티드 서열, 구조 뉴클레오티드 서열, 및/또는 DNA-결합 폴리펩티드 인식 및 결합 부위를 포함한다.Exogenous nucleic acids for integration at the CD163 locus include: an exogenous nucleic acid for site-specific integration at at least one CD163 locus, such as, without limitation, an ORF; A nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding a targeting endonuclease; And at least one or both of the foregoing. Thus, a particular nucleic acid comprises a nucleotide sequence encoding a polypeptide, a structural nucleotide sequence, and / or a DNA-binding polypeptide recognition and binding site.

부위-특이 통합을 위한 임의의 외인성 핵산 분자Any exogenous nucleic acid molecule for site-specific integration

상기 주지된 바와 같이, 외인성 서열("공여자 서열" 또는 "공여자" 또는 "이식유전자"로도 불림)의 삽입이, 예를 들면, 폴리펩티드의 발현을 위해, 돌연변이 유전자의 교정을 위해 또는 야행성 유전자의 증가된 발현을 위해 제공된다. 공여자 서열은 전형적으로 이것이 배치된 게놈 서열과 동일하지 않다는 것은 쉽게 자명할 것이다. 공여자 서열은 관심 위치에서 효율적인 상동-직접 수선(HDR)을 가능케 하도록 상동성의 두 개의 영역이 측면에 있는 비-상동 서열을 함유할 수 있다. 게다가, 공여자 서열은 세포 염색질의 관심 영역에 상동성이 아닌 서열을 함유하는 벡터 분자를 포함할 수 있다. 공여자 분자는 세포 염색질에 상동성의 몇몇 불연속 영역을 함유할 수 있다. 예를 들면, 관심 영역에 정상적으로는 존재하지 않는 서열의 표적화된 삽입을 위해, 상기 서열은 공여자 핵산 분자에 존재할 수 있으며 관심 영역의 서열에 대한 상동성의 서열이 측면에 있을 수 있다.As noted above, the insertion of an exogenous sequence (also referred to as a "donor sequence" or "donor" or "graft gene") can be used, for example, for expression of a polypeptide, for the correction of a mutant gene, Lt; / RTI > expression. It will be readily apparent that the donor sequence is typically not identical to the genomic sequence in which it is placed. Donor sequences may contain non-homologous sequences with two regions of homology in the side to enable efficient homologous-direct repair (HDR) at the site of interest. In addition, the donor sequence may comprise a vector molecule containing a sequence that is not homologous to the region of interest of the cell chromatin. The donor molecule may contain several discontinuous regions of homology to the cell chromatin. For example, for targeted insertion of a sequence that does not normally exist in the region of interest, the sequence may be present in the donor nucleic acid molecule and may have a homologous sequence to the sequence of the region of interest.

공여자 폴리뉴클레오티드는 DNA 또는 RNA, 단일-가닥 또는 이중-가닥일 수 있으며 선형 또는 원형으로 세포에 도입될 수 있다. 예를 들면, U.S. 특허 공개 Nos. 2010/0047805, 2011/0281361, 2011/0207221, 및 2013/0326645를 참조한다. 선형으로 도입되는 경우, 공여자 서열의 말단이 당업계의 숙련가들에게 공지된 방법으로 (예를 들면, 핵산말단가수분해에 의한 분해로부터) 보호될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 디데옥시뉴클레오티드 잔기가 선형 분자의 3' 말단에 부가되고/되거나 자기-상보적 올리고뉴클레오티드가 말단 중의 하나 또는 둘 다에 결찰된다. 예를 들면, 문헌[Chang 등 (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:4959-4963; Nehls 등 (1996) Science 272:886-889]을 참조한다. 분해로부터 외인성 폴리뉴클레오티드를 보호하기 위한 추가의 방법은 말단 아미노 그룹(들)의 부가 및 변형된 인터뉴클레오티드 연쇄, 예를 들면, 포스포로티오네이트, 포스포르아미데이트, 및 O-메틸 리보스 또는 데옥시리보스 잔기의 사용을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다.The donor polynucleotide may be DNA or RNA, single-stranded or double-stranded, and may be introduced into cells in a linear or circular manner. For example, U.S. Pat. Patent disclosure Nos. 2010/0047805, 2011/0281361, 2011/0207221, and 2013/0326645. When introduced linearly, the terminus of the donor sequence may be protected in a manner known to those skilled in the art (e. G., From degradation by nucleic acid end hydrolysis). For example, one or more dideoxynucleotide residues are added to the 3 'end of the linear molecule and / or self-complementary oligonucleotides are ligated to one or both of the ends. For example, Chang et al. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84: 4959-4963; Nehls et al. (1996) Science 272: 886-889. Additional methods for protecting extrinsic polynucleotides from degradation include addition of a modified amino group (s) and modified internucleotide sequences, such as phosphorothionate, phosphoramidate, and O-methyl ribose or deoxy But are not limited to, the use of ribose residues.

폴리뉴클레오티드는, 예를 들면, 복제 개시점, 촉진제 및 항생제 내성을 암호화하는 유전자와 같은 추가의 서열을 갖는 벡터 분자의 일부로서 세포에 도입될 수 있다. 게다가, 공여자 폴리뉴클레오티드는 네이키드(naked) 핵산으로서, 리포솜 또는 폴록사머와 같은 제제와 착화된 핵산으로서 도입될 수 있거나, 바이러스(예, 아데노바이러스, AAV, 헤르페스바이러스, 레트로바이러스, 렌티바이러스 및 인테그라제 결함 렌티바이러스(IDLV))에 의해 전달될 수 있다. Polynucleotides may be introduced into cells as part of a vector molecule having additional sequences such as, for example, a gene encoding a replication origin, an enhancer and an antibiotic resistance. In addition, donor polynucleotides can be introduced as naked nucleic acids as nucleic acids complexed with agents such as liposomes or poloxamers, or as viruses (e.g., adenovirus, AAV, herpes virus, retrovirus, lentivirus, RTI ID = 0.0 > IDLV). ≪ / RTI >

공여자는 일반적으로 이의 발현이 통합 부위에서 내인성 촉진제에 의해, 즉, 공여자가 이에 통합되도록 내인성 유전자의 발현을 구동하는 촉진제(예, CD163)에 의해 이루어지도록 통합된다. 그러나, 공여자가 촉진제 및/또는 증강자, 예를 들면 구성 촉진제 또는 유도성 또는 조직 특이성 촉진제를 포함할 수 있음은 자명할 것이다.The donor is generally integrated so that its expression is effected by an endogenous promoter at the integration site, i. E., By an accelerator (e. G., CD163) driving expression of the endogenous gene such that the donor is incorporated therein. It will be appreciated, however, that the donor may comprise a promoter and / or enhancer, such as a constitutive promoter or an inducible or tissue specific promoter.

더욱이, 발현을 위해 필요하지는 않지만, 외인성 서열은 또한 전사 또는 번역 조절 서열, 예를 들면, 촉진제, 증강자, 절연제, 내부 리보솜 진입 부위, 2A 펩티드 및/또는 폴리아데닐화 신호를 암호화하는 서열을 포함할 수 있다.Moreover, although not required for expression, the exogenous sequence may also include sequences encoding transcriptional or translational control sequences, such as promoters, enhancers, insulators, internal ribosome entry sites, 2A peptides, and / or polyadenylation signals .

CD163 유전자좌를 변형시키도록 부위-특이 방식으로 적어도 하나의 CD163 유전자좌로 통합될 수 있는 외인성 핵산은, 예를 들면 제한함이 없이, 관심 폴리펩티드를 암호하하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 핵산; 작물 유전자를 포함하는 핵산; RNAi 분자를 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 핵산; 또는 CD163 유전자를 분열하는 핵산을 포함한다.Exogenous nucleic acids that can be integrated into at least one CD163 locus in a site-specific manner to modify the CD163 locus include, but are not limited to, nucleic acids comprising a nucleotide sequence that encodes a polypeptide of interest; A nucleic acid comprising a crop gene; A nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding an RNAi molecule; Or a nucleic acid that cleaves the CD163 gene.

외인성 핵산은 CD163 유전자좌를 변형시키도록 CD163 유전자좌에서 통합될 수 있으며, 여기서, 핵산은 뉴클레오티드 서열이 숙주에서 CD163 유전자좌로부터 발현되도록 관심 폴리펩티드를 암호하하는 뉴클레오티드 서열을 포함한다. 몇몇 예에서, 관심 폴리펩티드(예, 외래 단백질)는 상업적인 양으로 관심 폴리펩티드를 암호하하는 뉴클레오티드 서열로부터 발현된다. 이러한 예에서, 관심 폴리펩티드는 숙주 세포, 조직, 또는 바이오매스로부터 추출될 수 있다. The exogenous nucleic acid may be integrated at the CD163 locus to modify the CD163 locus, wherein the nucleic acid comprises a nucleotide sequence encoding the polypeptide of interest such that the nucleotide sequence is expressed from the CD163 locus in the host. In some instances, a polypeptide of interest (e. G., A foreign protein) is expressed from a nucleotide sequence that encodes a polypeptide of interest in a commercial amount. In this example, the polypeptide of interest may be extracted from a host cell, tissue, or biomass.

표적화Targeting 엔도뉴클레아제를Endonuclease 암호하하는Password 뉴클레오티드 서열을 포함하는 핵산 분자 A nucleic acid molecule comprising a nucleotide sequence

표적화 엔도뉴클레아제를 암호화하는 뉴클레오티드 서열은 표적화 엔도뉴클레아제 내에 포함된 폴리펩티드를 암호화하는 네이티브 뉴클레오티드 서열의 조작(예, 결찰)에 의해 조작될 수 있다. 예를 들면, DNA-결합 폴리펩티드를 포함하는 단백질을 암호화하는 유전자의 뉴클레오티드 서열을 조사하여 DNA-결합 폴리펩티드에 상응하는 유전자의 뉴클레오티드 서열을 확인할 수 있고, 뉴클레오티드 서열은 DNA-결합 폴리펩티드를 포함하는 표적화 엔도뉴클레아제를 암호화하는 뉴클레오티드 서열의 구성요소로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 표적화 엔도뉴클레아제의 아미노산 서열은, 예를 들면, 유전 암호의 퇴화에 따라 표적화 엔도뉴클레아제를 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 추론하는데 사용될 수 있다. The nucleotide sequence encoding the targeting endonuclease may be manipulated by manipulation (e. G., Ligation) of a native nucleotide sequence encoding a polypeptide contained within the targeting endonuclease. For example, the nucleotide sequence of the gene corresponding to the DNA-binding polypeptide can be confirmed by examining the nucleotide sequence of the gene encoding the protein comprising the DNA-binding polypeptide, and the nucleotide sequence can be identified by the targeting end including the DNA- Can be used as a component of a nucleotide sequence encoding a nuclease. Alternatively, the amino acid sequence of the targeting endonuclease can be used to deduce a nucleotide sequence encoding a targeting endonuclease, for example, upon degradation of the genetic code.

표적화 엔도뉴클레아제를 암호화하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 예시적인 핵산 분자에서, 뉴클레아제 폴리펩티드를 암호화하는 제1 폴리뉴클레오티드 서열의 마지막 코돈, 및 DNA-결합 폴리펩티드를 암호화하는 제2 폴리뉴클레오티드 서열의 첫번째 코돈은, 예, 인트론 또는 "STOP"을 위한 코딩 없이 임의 갯수의 뉴클레오티드 삼중조에 의해 분리될 수 있다. 마찬가지로, DNA-결합 폴리펩티드를 암호화하는 제1 폴리뉴클레오티드 서열을 암호화하는 뉴클레오티드 서열의 마지막 코돈, 및 뉴클레아제 폴리펩티드를 암호화하는 제2 폴리뉴클레오티드 서열의 첫번째 코돈은 임의 갯수의 뉴클레오티드 삼중조로 분리될 수 있다. 뉴클레아제 폴리펩티드를 암호화하는 제1 폴리뉴클레오티드 서열, 및 DNA-결합 폴리펩티드를 암호화하는 제2 폴리뉴클레오티드 서열의 마지막 코돈(즉, 핵산 서열에서 대개 3')은 이에 바로 인접한 추가의 폴리뉴클레오티드 코딩 서열의 첫번째 코돈과 위상-레지스터(phase-register)에서 융합될 수 있거나, 합성 뉴클레오티드 링커(예, 융합을 달성하기 위해 사용될 수 있는 뉴클레오티드 링커)에 의해 암호화된 것과 같은 단지 짧은 펩티드 서열에 의해 이로부터 분리될 수 있다. 이러한 추가의 폴리뉴클레오티드 서열의 예는, 예를 들면 제한함이 없이, 태그, 표적화 펩티드, 및 효소 절단 부위를 포함한다. 마찬가지로, 제1 및 제2 폴리뉴클레오티드 서열의 대개 5'(핵산 서열에서)의 첫번째 코돈은 이에 바로 인접한 추가의 폴리뉴클레오티드 코딩 서열의 마지막 코돈과 위상-레지스터에서 융합될 수 있거나, 단지 짧은 펩티드 서열에 의해 이로부터 분리될 수 있다. In an exemplary nucleic acid molecule comprising a nucleotide sequence encoding a targeting endonuclease, the final codon of the first polynucleotide sequence encoding the nuclease polypeptide and the first codon of the second polynucleotide sequence encoding the DNA-binding polypeptide The codons can be separated by any number of nucleotide triplets, for example without coding for introns or "STOP ". Likewise, the last codon of the nucleotide sequence encoding the first polynucleotide sequence encoding the DNA-binding polypeptide and the first codon of the second polynucleotide sequence encoding the nuclease polypeptide can be separated into any number of nucleotide triplets . The last polynucleotide sequence encoding the nuclease polypeptide and the last polynucleotide sequence of the second polynucleotide sequence encoding the DNA-binding polypeptide (i. E., 3 ' in the nucleic acid sequence) are immediately adjacent to the polynucleotide sequence of the additional polynucleotide Can be fused at the first codon with a phase-register or separated from it by only a short peptide sequence, such as that encoded by a synthetic nucleotide linker (e. G., A nucleotide linker that can be used to achieve fusion) . Examples of such additional polynucleotide sequences include, by way of example and without limitation, tags, targeting peptides, and enzyme cleavage sites. Likewise, the first codon of the 5 ' (in the nucleic acid sequence) of the first and second polynucleotide sequences may be fused in the phase-register with the last codon of the immediate further polynucleotide coding sequence immediately adjacent thereto, or only in the short peptide sequence As shown in FIG.

표적화 엔도뉴클레아제에서 기능성 폴리펩티드(예, DNA-결합 폴리펩티드 및 뉴클레아제 폴리펩티드)를 암호화하는 폴리뉴클레오티드 서열을 분리하는 서열은, 예를 들면, 암호화된 아미노산 서열이 표적화 엔도뉴클레아제의 번역을 상당히 변형시키지 않도록 하는 임의의 서열로 구성될 수 있다. 공지된 뉴클레아제 폴리펩티드 및 공지된 DNA-결합 폴리펩티드의 자율적인 특성(autonomous nature)으로 인해, 개재 서열이 이들 구조의 각각의 기능을 방해하지 않을 것이다.Sequences that separate polynucleotide sequences encoding functional polypeptides (e. G., DNA-binding polypeptides and nuclease polypeptides) in a targeting endonuclease may, for example, be those in which the encoded amino acid sequence translates to a target endonuclease But may be constructed of any sequence that does not significantly modify it. Due to the autonomous nature of known nuclease polypeptides and known DNA-binding polypeptides, intervening sequences will not interfere with the respective function of these structures.

기타의 녹아웃 방법Other knockout methods

당업계에 공지된 기타의 다양한 기법들이 녹-아웃 동물을 만들기 위해 유전자를 불활성화시키고/시키거나 핵산 작제물을 동물에게 도입하여 시조 동물을 생산하고 동물 계열을 만드는데 사용될 수 있으며, 여기서 녹아웃 또는 핵산 작제물은 게놈 내로 통합된다. 이러한 기법들은, 제한함이 없이, 전핵 미량주사(pronuclear microinjection)(U.S. Pat. No. 4,873,191), 생식세포 계열로의 레트로바이러스 매개된 유전자 전달(Van der Putten 등 (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 6148-1652), 배아 줄기 세포로의 유전자 표적화(Thompson 등 (1989) Cell 56, 313-321), 배아의 전기천공(Lo (1983) Mol. Cell. Biol. 3, 1803-1814), 정자-매개된 유전자 전달(Lavitrano 등 (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99, 14230-14235; Lavitrano 등 (2006) Reprod. Fert. Develop. 18, 19-23), 및 체세포, 예를 들면, 난구 또는 유방 세포, 또는 성인, 태아, 또는 배아 줄기 세포의 시험관내 변환에 이은 핵 이식(Wilmut 등 (1997) Nature 385, 810-813; and Wakayama 등 (1998) Nature 394, 369-374)을 포함한다. 전핵 미량주사, 정자 매개된 유전자 전달, 및 체세포 핵 전달이 특히 유용한 기법들이다. 게놈 변형된 동물은 이의 생식세포 계열 세포를 포함한 세포 모두가 유전자 변형을 갖는 동물이다. 이의 유전자 변형에서 모자이크(mosaic)인 동물을 생산하는 방법이 사용되는 경우, 동물은 근친교배될 수 있으며 게놈 변형된 자손이 선택될 수 있다. 예를 들면, 세포가 배반포 상태에서 변형된다면 모자이크 동물을 만드는데 클로닝이 사용될 수 있거나, 단세포가 변형된 경우에는 게놈 변형이 일어날 수 있다. 변형되어 성적으로 성숙하지 못하는 동물은 사용되는 특정 접근법에 따라 변형에 대해 동형접합성이거나 이형접합성일 수 있다. 특정 유전자가 녹 아웃 변형에 의해 불활성화된다면, 동형접합성이 정상적으로는 필요할 것이다. 특정 유전자가 RNA 간섭 또는 우성 음성 전략(dominant negative strategy)에 의해 불활성화된다면, 이형접합성이 종종 적절하다. Various other techniques known in the art can be used to inactivate and / or introduce a nucleic acid construct into an animal to produce a protozoan animal and make an animal line to make a knock-out animal, wherein the knockout or nucleic acid The construct is integrated into the genome. These techniques include, but are not limited to, pronuclear microinjection (US Pat. No. 4,873,191), retrovirus-mediated gene transfer into germline lines (Van der Putten et al. (1985) Proc. Natl. Acad. (1983) Mol. Cell. Biol. 3, 1803-321), embryonic stem cell-specific gene targeting (Thompson et al. (1989) Cell 56, 313-321) 1814), sperm-mediated gene transfer (Lavitrano et al. (2002) Proc Natl Acad Sci USA 99, 14230-14235 Lavitrano et al 2006 Reprod. Fert. (Wilmut et al. (1997) Nature 385, 810-813; and Wakayama et al. (1998) Nature 394, 369 (1986)) after in vitro transformation of adult stem cells, for example cumulus or breast cells, or adult, fetal, or embryonic stem cells -374). Prokaryotic microinjection, sperm-mediated gene delivery, and somatic cell nuclear transfer are particularly useful techniques. Genome-modified animals are all animals whose genes, including their germline cells, are genetically modified. When a method of producing an animal that is mosaic in its genetic modification is used, the animal may be inbreeded and a genomic modified offspring may be selected. For example, cloning can be used to make a mosaic animal if the cell is transformed in the blastocyst, or genetic modification can occur if the single cell is transformed. Modified, sexually mature animals may be homozygous or heterozygous for the strain according to the particular approach used. If a particular gene is inactivated by a knockout strain, homozygosity will normally be required. If a particular gene is inactivated by RNA interference or a dominant negative strategy, heterozygosity is often appropriate.

전형적으로, 배아/접합자 미량주사에서, 핵산 작제물 또는 mRNA가 수정란으로 도입된다; 1 또는 2개의 세포 수정란이 정자 머리로부터의 유전 물질을 함유하는 핵 구조로서 사용되며 난자는 원형질 내에 보인다. 전핵 상태의 수정란은 시험관내 또는 생체내에서 수득될 수 있다(즉, 공여자 동물의 난관으로부터 수술적으로 회수). 체외 수정란은 다음과 같이 생성될 수 있다. 예를 들면, 돼지 난소를 도살장에서 수집하고 운송 동안 22-28℃에서 유지시킬 수 있다. 난소를 난포성 흡인(follicular aspiration)을 위해 세척하고 분리할 수 있으며, 4-8mm에 이르는 난포를 진공하에서 18 게이지 니들을 사용하여 50 mL 원뿔형 원심분리관으로 흡인시킬 수 있다. 난포액 및 흡인된 난모세포를 시판 TL-HEPES(Minitube, Verona, Wis.)를 갖는 프리-필터를 통해 세정할 수 있다. 조밀한 난구 덩어리(compact cumulus mass)로 둘러싸인 난모세포를 선택하고 38.7℃ 및 5% CO2에서 가습된 공기 중에서 대략 22시간 동안 0.1 mg/mL 시스테인, 10 ng/mL 표피 성장 인자, 10% 돼지 난포액, 50 μM 2-머캅토에탄올, 0.5 mg/ml cAMP, 각각 10 IU/mL의 임신 말 혈청 고나도트로핀(PMSG) 및 인간 융모성 고나도트로핀(hCG)로 보충된 TCM-199 난모세포 MATURATION MEDIUM (Minitube, Verona, Wis.)에 배치할 수 있다. 그 뒤에, 난모세포를 신선한 TCM-199 성숙 배지(이것은 cAMP, PMSG 또는 hCG를 함유하지 않을 것이다)로 이식시키고 추가로 22시간 동안 배양할 수 있다. 0.1% 히알루로니다제 중에서 1분간 보텍싱함으로써 성숙된 난모세포를 이들의 난구 세포로부터 스트리핑시킬 수 있다.Typically, in embryo / zona microinjection, the nucleic acid construct or mRNA is introduced into the embryo; One or two cell embryos are used as the nuclear construct containing the genetic material from the sperm heads and the oocytes appear in the protoplasm. Progenitor embryos can be obtained in vitro or in vivo (i.e., surgically recovered from the fallopian tubes). In vitro fertilization can be generated as follows. For example, pig ovaries can be collected at slaughterhouses and maintained at 22-28 ° C during transport. The ovaries can be cleaned and separated for follicular aspiration, and follicles from 4-8 mm can be aspirated into a 50-mL conical centrifuge tube using an 18 gauge needle under vacuum. Follicular fluid and aspirated oocytes can be washed through a pre-filter with commercial TL-HEPES (Minitube, Verona, Wis.). Oocytes surrounded by compact cumulus mass were selected and cultured in humidified air at 38.7 ° C and 5% CO 2 for approximately 22 hours with 0.1 mg / mL cysteine, 10 ng / mL epidermal growth factor, 10% porcine follicular fluid , TCM-199 oocytes supplemented with 50 μM 2-mercaptoethanol, 0.5 mg / ml cAMP, 10 IU / ml of each pregnancy terminated serum gonadotropin (PMSG) and human chorionic gonadotropin (hCG) MATURATION MEDIUM (Minitube, Verona, Wis.). After this, oocytes can be transplanted into fresh TCM-199 matured medium (which will not contain cAMP, PMSG or hCG) and incubated for an additional 22 hours. Matured oocytes can be stripped from their cumulus cells by vortexing for 1 minute in 0.1% hyaluronidase.

돼지의 경우, 성숙 난모세포를 Minitube 5-웰 수정 디쉬(fertilization dish)에서 500 ㎕ Minitube PORCPRO IVF MEDIUM SYSTEM (Minitube, Verona, Wis.) 중에서 수정시킬 수 있다. 체외 수정(IVF)을 위한 준비에서, 신선하게-수집된 또는 동결된 수퇴지 정액을 세척하고 PORCPRO IVF Medium에서 400,000개 정자로 되도록 재현탁액시킬 수 있다. 정자 농도는 컴퓨터 지원 정액 분석(SPERMVISION, Minitube, Verona, Wis.)으로 분석할 수 있다. 최종의 체외 정액주입(in vitro insemination)은 수퇘지에 따라 10 ㎕ 용적에서 대략 40개 운동성 정자/난모세포의 최종 농도로 수행될 수 있다. 모든 수정 난모세포를 38.7℃에서 5.0% CO2 대기 중에서 6시간 동안 배양한다. 정액주입 이후 6시간 후, 추정 접합자를 NCSU-23에서 2회 세척하고 0.5 mL의 동일 배지로 이동시킬 수 있다. 이 시스템은 10-30% 다정자 정액주입률(polyspermic insemination rate)로 대부분의 수퇘지에 걸쳐 일상적으로 20-30% 배반포를 생성할 수 있다.For pigs, mature oocytes can be modified in a 500 μl Minitube PORCPRO IVF MEDIUM SYSTEM (Minitube, Verona, Wis.) In a Minitube 5-well fertilizing dish. In preparation for in vitro fertilization (IVF), freshly-collected or frozen sludge can be washed and resuspended to 400,000 sperm in PORCPRO IVF Medium. Sperm concentration can be analyzed by computer assisted semen analysis (SPERMVISION, Minitube, Verona, Wis.). Final in vitro In vitro insemination can be performed at a final concentration of approximately 40 motile sperm / oocytes at a volume of 10 μl depending on the wort. All fertilized oocytes are cultured in a 5.0% CO 2 atmosphere for 6 hours at 38.7 ° C. Six hours after sperm injection, the estimated zygote can be washed twice in NCSU-23 and transferred to 0.5 mL of the same medium. The system can routinely produce 20-30% blastocysts across most fowels with a 10-30% polyspermic insemination rate.

선형화된 핵산 작제물 또는 mRNA를 전핵 중의 하나에 또는 세포질에 주사할 수 있다. 그 후, 주사된 난을 수용자 암컷에게(예, 수용자 암컷의 난관 내로) 이동시키고 수용자 암컷에서 성장하도록 하여 유전자이식(transgenic) 또는 유전자 편집된 동물을 생산할 수 있다. 특히, 체외 수정된 배아를 15,000 x g에서 5분간 원심분리하여 지질을 침강시켜 전핵의 시각화를 가능케 할 수 있다. 배아를 Eppendorf FEMTOJET 주사기를 사용하여 주사할 수 있고 배반포 형성시까지 배양할 수 있다. 배아 절단 및 배반포 형성의 속도 및 품질을 기록할 수 있다.Linearized nucleic acid constructs or mRNA may be injected into one of the nuclei or into the cytoplasm. The injected eggs can then be transferred to recipient females (eg, into the oviduct of a recipient female) and allowed to grow in recipient females to produce transgenic or genetically modified animals. In particular, in vitro fertilized embryos can be centrifuged at 15,000 x g for 5 minutes to sediment lipids to enable visualization of the nucleus. The embryos can be injected using an Eppendorf FEMTOJET syringe and cultured until blastocyst formation. The rate and quality of embryo cutting and blastocyst formation can be recorded.

배아를 비동기 수용자(asynchronous recipient)의 자궁에 수술적으로 이식할 수 있다. 전형적으로, 100-200개 (예, 150-200개) 배아를 5.5-inch TOMCAT® 카테터를 사용하여 난관의 팽대-협부-접합부(ampulla-isthmus junction)에 둘 수 있다. 수술 후, 임신의 실시간 초음파 시험을 수행할 수 있다.The embryo can be implanted surgically into the uterus of an asynchronous recipient. Typically, 100-200 (eg, 150-200) embryos can be placed in ampulla-isthmus junctions of the fallopian tube using a 5.5-inch TOMCAT® catheter. After surgery, real-time ultrasound testing of pregnancy can be performed.

체세포 핵 이식에서, 상기한 핵산 작제물을 포함하는 배아 난할구(embryonic blastomere), 태아 섬유아세포, 성인 귀 섬유아세포, 또는 과립막 세포와 같은 유전자이식 또는 유전자 편집된 세포를 제핵 난모세포에 도입하여 조합된 세포(combined cell)를 확립할 수 있다. 난모세포는 극체 부근의 부분적인 구역 절개에 이어 절개부에서 세포질을 짜냄으로써 제핵시킬 수 있다. 전형적으로, 첨예한 비스듬한 팁을 갖는 주사 피펫이 유전자이식 또는 유전자 편집된 세포를 감수분열 2에 저지되어 있는 제핵 난모세포에 주사하는데 사용된다. 일부 관례에서, 감수분열-2에 저지되어 있는 난모세포를 난이라고 한다. (예를 들면, 난모세포를 융합 및 활성화시킴으로써) 돼지 또는 소 배아를 생산한 후, 배아를 활성화한지 약 20 내지 24시간 후 수용자 암컷의 난관에 이식한다. 예를 들면, 문헌[Cibelli 등 (1998) Science 280, 1256-1258] 및 U.S. Pat. Nos. 6,548,741, 7,547,816, 7,989,657, 또는 6,211,429를 참조한다. 돼지의 경우, 배아를 이식한지 대략 20-21일 후 수용자 암컷에 대해 임신을 확인할 수 있다.In somatic cell nuclear transfer, gene transfer or genetically edited cells such as embryonic blastomere, fetal fibroblast, adult ear fibroblast, or granulosa cell containing the above-mentioned nucleic acid construct are introduced into the nucleus oocytes A combined cell can be established. The oocytes can be nucleated by suturing the cytoplasm in the incision following a partial incision in the vicinity of the polar body. Typically, a scanning pipette with a sharp beveled tip is used to inject genetically-engineered or genetically-edited cells into amniocytes that are inhibited by meiosis 2. In some practices, oocytes blocked by meiosis-2 are called eggs. (For example, by fusing and activating oocytes) to produce pigs or small embryos and then transplanting them into the fallopian tubes of the recipient females approximately 20 to 24 hours after activation of the embryos. See, for example, Cibelli et al. (1998) Science 280, 1256-1258 and U.S. Pat. Pat. Nos. 6,548,741, 7,547,816, 7,989,657, or 6,211,429. In the case of pigs, approximately 20 to 21 days after embryo implantation, pregnant women can be confirmed for pregnant females.

표준 번식 시술을 사용하여 초기 이형접합성 시조 동물로부터의 불활성화된 유전자에 대해 동형접합성인 동물을 만들어낼 수 있다. 그러나, 동형접합성이 필요하지 않을 수 있다. 본원에 기재된 유전자 편집 돼지를 다른 관심 돼지와 함께 번식시킬 수 있다.Standard breeding procedures can be used to create animals that are homozygous for the inactivated gene from the early heterozygote progenitor animal. However, homozygosity may not be necessary. The genetically modified pigs described herein can be propagated with other pigs of interest.

일단 유전자 편집 동물이 만들어지면, 내인성 핵산의 불활성화를 표준 기법을 사용하여 평가할 수 있다. 초기 스크리닝은 불활성화가 일어났는지 그렇지 않은지를 알아내기 위한 서던 블롯 분석(Southern blot analysis)에 의해 달성될 수 있다. 서던 분석의 설명에 대해서는, 문헌[sections 9.37-9.52 of Sambrook 등, 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, second edition, Cold Spring Harbor Press, Plainview; N.Y]을 참조한다. 폴리머라제 연쇄 반응(PCR) 기법이 또한 초기 스크리닝에 사용될 수 있다. PCR은 표적 핵산을 증폭시키는 과정 또는 기법을 가리킨다. 일반적으로, 관심 영역의 말단 또는 그 너머로부터의 서열 정보가, 증폭시키고자 하는 주형의 반대 가닥에 대한 서열에서 동일하거나 유사한 올리고뉴클레오티드 프라이머를 설계하는데 사용된다. PCR은 전체 게놈 DNA 또는 전체 세포 RNA로부터의 서열을 포함하여, DNA 뿐만 아니라 RNA로부터의 특이 서열을 증폭시키는데 사용될 수 있다. 프라이머는 전형적으로 14 내지 40개 뉴클레오티드 길이지만, 10개 뉴클레오티드 내지 수 백개 뉴클레오티드 길이에 이를 수 있다. PCR은, 예를 들면, 문헌[참조; PCR Primer: A Laboratory Manual, ed. Dieffenbach and Dveksler, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1995]에 기재되어 있다. 핵산은 또한 리가제 연쇄 반응, 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification), 자가-지속 서열 복제, 또는 핵산 서열-기반 증폭에 의해 증폭될 수 있다. 예를 들면, 문헌[Lewis (1992) Genetic Engineering News 12,1; Guatelli 등 (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:1874; and Weiss (1991) Science 254:1292]을 참조한다. 배반포 단계에서, 배아를 PCR, 서번 교배(Southern hybridization) 및 splinkerette PCR에 의한 분석을 위해 개별적으로 가공할 수 있다(예를 들면, 문헌 참조; Dupuy 등 Proc Natl Acad Sci USA (2002) 99:4495). Once genetically modified animals are created, the inactivation of endogenous nucleic acids can be assessed using standard techniques. Initial screening can be accomplished by Southern blot analysis to determine if inactivation has occurred or not. For an explanation of Southern analysis, see sections 9.37-9.52 of Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, second edition, Cold Spring Harbor Press, Plainview; N.Y]. Polymerase chain reaction (PCR) techniques can also be used for initial screening. PCR refers to a process or technique for amplifying a target nucleic acid. Generally, sequence information from the extremities of or beyond the region of interest is used to design the same or similar oligonucleotide primers in the sequence for the opposite strand of the template to amplify. PCR can be used to amplify specific sequences from RNA as well as DNA, including sequences from whole genomic DNA or whole cell RNA. Primers are typically 14 to 40 nucleotides in length, but can range from 10 nucleotides to several hundred nucleotides in length. PCR can be performed, for example, PCR Primer: A Laboratory Manual, ed. Dieffenbach and Dveksler, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1995. The nucleic acid can also be amplified by ligase chain reaction, strand displacement amplification, self-sustained sequence replication, or nucleic acid sequence-based amplification. See, for example, Lewis (1992) Genetic Engineering News 12,1; Guatelli et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 1874; and Weiss (1991) Science 254: 1292. At the blastocyst stage, the embryos can be individually processed for analysis by PCR, Southern hybridization and splinkerette PCR (see, for example, Dupuy et al., Proc Natl Acad Sci USA (2002) 99: 4495) .

간섭 Interference RNAsRNAs

다양한 간섭 RNA (RNAi) 시스템이 공지되어 있다. 이중-가닥 RNA (dsRNA)는 상동 유전자 전사체의 서열-특이 저하를 유도한다. RNA-유도형 사일런싱 복합체 (RISC)는 dsRNA를 작은 21-23-뉴클레오티드 작은 간섭 RNAs(siRNAs)로 대사한다. RISC는 이중 가닥 RNAse(dsRNase, 예, Dicer) 및 ssRNase(예, Argonaut 2 또는 Ago2)를 함유한다. RISC는 절단 가능한 표적을 찾기 위한 가이드로서 안티센스 가닥을 이용한다. siRNAs와 microRNAs(miRNAs), 둘 모두는 알려져 있다. 유전자 편집 동물에서 유전자를 불활성화시키는 방법은 표적 유전자 및/또는 핵산의 발현이 감소되도록 표적 유전자 및/또는 핵산에 대해 RNA 간섭을 유도함을 포함한다.A variety of interfering RNA (RNAi) systems are known. Double-stranded RNA (dsRNA) induces sequence-specific degradation of homologous gene transcripts. RNA-induced silencing complex (RISC) metabolizes dsRNA to small 21-23-nucleotide small interfering RNAs (siRNAs). RISC contains double strand RNAse (dsRNase, e.g., Dicer) and ssRNase (e.g., Argonaut 2 or Ago2). RISC uses antisense strands as a guide for finding cleavable targets. Both siRNAs and microRNAs (miRNAs) are known. Methods of deactivating genes in genetically modified animals include inducing RNA interference against the target gene and / or nucleic acid so that the expression of the target gene and / or nucleic acid is reduced.

예를 들면 외인성 핵산 서열은 폴리펩티드를 암호화하는 핵산에 대해 RNA 간섭을 유도할 수 있다. 예를 들면, 표적 DNA에 상동성인 이중-가닥 작은 간섭 RNA(siRNA) 또는 작은 헤어핀 RNA(shRNA)가 그 DNA의 발현을 감소시키는데 사용될 수 있다. siRNA에 대한 작제물은, 예를 들면, 문헌[참조; Fire 등 (1998) Nature 391:806; Romano and Masino (1992) Mol. Microbiol. 6:3343; Cogoni 등 (1996) EMBO J. 15:3153; Cogoni and Masino (1999) Nature 399:166; Misquitta and Paterson (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96:1451; and Kennerdell and Carthew (1998) Cell 95:1017]에 기재된 바와 같이 제조될 수 있다. shRNA에 대한 작제물은 문헌[참조; McIntyre and Fanning (2006) BMC Biotechnology 6:1]에 기재된 바와 같이 제조될 수 있다. 일반적으로, shRNAs는 상보적 영역을 함유하는 단일-가닥 RNA 분자로서 전사되며, 이것이 어닐링하여 짧은 헤어핀을 형성할 수 있다.For example, an exogenous nucleic acid sequence can induce RNA interference against a nucleic acid encoding the polypeptide. For example, double-stranded small interfering RNA (siRNA) or small hairpin RNA (shRNA) homologous to the target DNA can be used to reduce the expression of the DNA. Constructs for siRNAs can be found, for example, in the literature (cf. Fire et al. (1998) Nature 391: 806; Romano and Masino (1992) Mol. Microbiol. 6: 3343; Cogoni et al. (1996) EMBO J. 15: 3153; Cogoni and Masino (1999) Nature 399: 166; Misquitta and Paterson (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96: 1451; and Kennerdell and Carthew (1998) Cell 95: 1017. Constructs for shRNA are described in the literature (see; McIntyre and Fanning (2006) BMC Biotechnology 6: 1. Generally, shRNAs are transcribed as single-stranded RNA molecules containing complementary regions, which can anneal to form short hairpins.

특이 유전자에 지시된 단일, 개별적인 기능성 siRNA 또는 miRNA를 찾을 확률은 높다. 예를 들어, siRNA의 특이 서열의 예측가능성은 약 50%이지만 다수의 간섭 RNAs는 이들 중의 적어도 하나가 효력을 발생할 것이라는 양호한 신뢰에서 만들어질 수 있다.The probability of finding a single, individual functional siRNA or miRNA indicated by a specific gene is high. For example, the predictability of the specific sequence of an siRNA is about 50%, but multiple interfering RNAs can be made with good confidence that at least one of them will be effective.

시험관내 세포, 생체내 세포, 또는 유전자 편집 동물, 예를 들면, CD163을 암호화하는 유전자에 대해 지시된 RNAi를 발현하는 가축 동물이 사용될 수 있다. RNAi는, 예를 들면, siRNA, shRNA, dsRNA, RISC 및 miRNA로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. In vitro cells, in vivo cells, or animal compost animals, for example livestock animals expressing the indicated RNAi for the gene encoding CD163, can be used. RNAi may be selected from the group consisting of, for example, siRNA, shRNA, dsRNA, RISC and miRNA.

유도성 시스템Inductive system

유도성 시스템은 CD163 유전자를 불활성화시키는데 사용될 수 있다. 유전자의 불활성화의 공간적 및 시간적 제어를 가능케 하는 다양한 유도성 시스템이 공지되어 있다. 몇몇은 돼지 동물에서 생체내 기능성인 것으로 판명되었다. An inductive system can be used to inactivate the CD163 gene. A variety of inductive systems are known that enable spatial and temporal control of gene inactivation. Some have been found to be functional in vivo in pigs.

유도성 시스템의 예는 테트라사이클린 (tet)-on 촉진제 시스템이며, 이것은 핵산의 전사를 조절하는데 사용될 수 있다. 이러한 시스템에서, 돌연변이된 Tet 억제인자(TetR)가 단순 헤르페스 바이러스 VP 16 전사-활성인자 단백질의 활성화 도메인에 융합되어 테트라사이클린-조절된 전사 활성인자(tTA)를 생성하며, 이것은 tet 또는 독시사이클린(dox)에 의해 조절된다. 항생제의 부재하에서는 전사가 최소인 반면, tet 또는 dox의 존재하에서는 전사가 유도된다. 대안적인 유도성 시스템은 엑디손 또는 라파마이신 시스템을 포함한다. 엑디손은 엑디손 수용체와 USP(ultraspiracle gene)의 산물과의 이형이합체에 의해 생산이 제어되는 곤충 탈피 호르몬이다. 발현은 엑디손 또는 무리스테론 A와 같은 엑디손의 유사체로의 처리에 의해 유도된다. 유도성 시스템을 촉발시키기 위해 동물에게 투여되는 제제를 유도제라고 한다.An example of an inductive system is a tetracycline (tet) -on promoter system, which can be used to regulate the transcription of nucleic acids. In such a system, a mutated Tet repressor (TetR) is fused to the activation domain of a simple herpes virus VP 16 transcription-activator protein to produce a tetracycline-regulated transcriptional activator (tTA), which is tet or doxycycline ). Transcription is minimal in the absence of antibiotics, whereas transcription is induced in the presence of tet or dox. Alternative inductive systems include exdysone or rapamycin systems. Exdysone is an insect releasing hormone whose production is controlled by a heterodimer between the exdison receptor and the product of the ultrapiracle gene (USP). Expression is induced by treatment with exdysone or an analog of exdysone such as multisteon A. An agent to be administered to an animal to trigger an inducible system is referred to as an inducer.

더 흔히 사용되는 유도성 시스템 중에는 테트라사이클린-유도성 시스템 및 Cre/loxP 재조합효소 시스템(구성적 또는 유도적)이 있다. 테트라사이클린-유도성 시스템은 테트라사이클린-제어된 전사활성인자(tTA)/역 tTA(rtTA)를 포함한다. 이러한 시스템을 생체내 사용하기 위한 방법은 두 가지 계통의 유전자 편집 동물을 생성함을 포함한다. 한 동물 계통은 선택된 촉진제의 제어하에서 활성인자(tTA, rtTA, 또는 Cre 재조합효소)를 발현한다. 또 다른 동물 계통은 수용기를 발현하며, 여기서 관심 유전자(또는 변형시키고자 하는 유전자)의 발현은 tTA/rtTA 전사활성인자에 대한 표적 서열의 제어하에 있다(또는 loxP 서열이 측면에 있다). 두 마리 동물의 교미는 유전자 발현의 제어를 제공한다.Among the more commonly used inductive systems are tetracycline-inducible systems and Cre / loxP recombinase systems (constitutive or inducible). The tetracycline-inducible system comprises a tetracycline-controlled transcriptional activator (tTA) / reverse tTA (rtTA). A method for in vivo use of such a system involves generating two lines of genetically modified animals. One animal line expresses the active factor (tTA, rtTA, or Cre recombinase) under the control of the selected promoter. Another animal line expresses the receptor where expression of the gene of interest (or the gene to be modified) is under the control of the target sequence for the tTA / rtTA transcriptional activator (or the loxP sequence is on the side). Mating of two animals provides control of gene expression.

테트라사이클린-의존적 조절 시스템(tet 시스템)은 두 가지 성분, 즉, 테트라사이클린-제어된 전사활성인자(tTA 또는 rtTA) 및 테트라사이클린-의존적 방식으로 다운스트림 cDNA의 발현을 제어하는 tTA/rtTA-의존적 촉진제에 의존한다. 테트라사이클린 또는 이의 유도체(예를 들면 독시사이클린)의 부재하에서, tTA가 tetO 서열에 결합하여, tTA-의존적 촉진제의 전사 활성화를 가능케 한다. 그러나, 독시사이클린의 존재하에서, tTA는 이의 표적과 상호작용할 수 없고 전사가 일어나지 않는다. tTA를 사용하는 tet 시스템을 tet-OFF라고 하는데, 그 이유는 테트라사이클린 또는 독시사이클린이 전사 하향-조절을 가능케 하기 때문이다. 테트라사이클린 또는 이의 유도체의 투여는 생체내 이식유전자 발현의 일시적 제어를 가능케 한다. rtTA는 독시사이클린의 부재하에서는 기능하지 못하지만 전사 활성화를 위한 리간드의 존재를 필요로 하는 tTA의 변이체이다. 따라서 이러한 tet 시스템을 tet-ON이라고 한다. tet 시스템은, 예, 리포터 유전자, 종양 유전자, 또는 신호 캐스케이드에 관여하는 단백질을 암호화하는 몇가지 이식유전자의 유도성 발현을 위해 생체내 사용되어 왔다.The tetracycline-dependent regulatory system (tet system) is composed of two components: a tetracycline-controlled transcriptional activator (tTA or rtTA) and a tTA / rtTA-dependent It depends on accelerators. In the absence of tetracycline or a derivative thereof (e.g., doxycycline), tTA binds to the tetO sequence to allow transcriptional activation of the tTA-dependent promoter. However, in the presence of doxycycline, tTA can not interact with its target and transcription does not occur. The tet system using tTA is called tet-OFF because tetracycline or doxycycline enables transcription down-regulation. Administration of tetracycline or derivatives thereof allows transient control of transgene expression in vivo. rtTA is a mutant of tTA that does not function in the absence of doxycycline, but requires the presence of a ligand for transcriptional activation. Therefore, this tet system is called tet-ON. The tet system has been used in vivo for the inducible expression of several transgene genes, eg, encoding reporter genes, oncogenes, or proteins involved in signal cascades.

Cre/lox 시스템은 두 개의 떨어져 있는 Cre 인식 서열, 즉, loxP 부위 간의 교차에 의해 부위-특이 재결합을 촉매하는 Cre 재조합효소를 사용한다. 두 개의 loxP 서열 사이에 도입되는 DNA 서열(floxed DNA라고 함)은 Cre-매개된 재조합에 의해 절제된다. (조직- 또는 세포-특이 촉진제에 의한) 공간적 제어, 또는 (유도성 시스템에 의한) 시간적 제어를 사용하여 유전자이식 및/또는 유전자 편집 동물에서 Cre 발현을 제어하면 두 개의 loxP 부위 사이의 DNA 절제가 제어된다. 한 가지 적용은 조건 유전자 불활성화(조건적 녹아웃)를 위한 것이다. 또 다른 접근법은 floxed 종결 코돈이 촉진제 서열과 관심 DNA 사이에 삽입되는 단백질 과발현을 위한 것이다. 유전자 편집 동물은 Cre가 발현될 때까지 이식유전자를 발현하지 않아, floxed 종결 코돈의 절제를 야기한다. 이 시스템은 조직-특이 종양형성 및 B 림프구에서의 제어된 항원 수용체 발현에 적용되었다. 유도성 Cre 재조합효소가 또한 발달되었다. 유도성 Cre 재조합효소는 외인성 리간드의 투여에 의해서만 활성화된다. 유도성 Cre 재조합효소는 원래의 Cre 재조합효소 및 특이 리간드-결합 도메인을 함유하는 융합 단백질이다. Cre 재조합효소의 기능적 활성은 융합 단백질에서 이러한 특이 도메인에 결합할 수 있는 외부 리간드에 따라 좌우된다. The Cre / lox system uses Cre recombinase, which catalyzes site-specific recombination by crossing between two separate Cre recognition sequences, the loxP site. The DNA sequence (called floxed DNA) introduced between the two loxP sequences is cleaved by Cre-mediated recombination. Controlling Cre expression in transgenic and / or transgenic animals using spatial control (by tissue- or cell-specific promoters) or temporal control (by inductive systems), DNA ablation between the two loxP sites Respectively. One application is for conditional gene inactivation (conditional knockout). Another approach is for protein overexpression in which the floxed stop codon is inserted between the promoter sequence and the DNA of interest. Genetically modified animals do not express the transgene until Cre is expressed, resulting in ablation of the floxed stop codon. This system has been applied to tissue-specific tumor formation and controlled antigen receptor expression in B lymphocytes. Inducible Cre recombinase was also developed. The inducible Cre recombinase is activated only by administration of an exogenous ligand. Inducible Cre recombinase is a fusion protein containing the original Cre recombinase and a specific ligand-binding domain. The functional activity of the Cre recombinase depends on the external ligands capable of binding to such specific domains in the fusion protein.

유도성 시스템의 제어하에 CD163 유전자를 포함하는 시험관내 세포, 생체내 세포, 또는 유전자 편집 동물, 예를 들면, 가축 동물이 사용될 수 있다. 동물의 유전자 변형은 게놈성 또는 모자이크성일 수 있다. 유도성 시스템은, 예를 들면, Tet-On, Tet-Off, Cre-lox, 및 Hif1 알파로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.In vitro cells, in vivo cells, or genetically modified animals, such as livestock animals, that contain the CD163 gene under the control of an inductive system may be used. The genetic modification of an animal can be genomic or mosaic. The inductive system may be selected from the group consisting of, for example, Tet-On, Tet-Off, Cre-lox, and Hif1 alpha.

벡터 및 핵산Vector and nucleic acid

다양한 핵산이 녹아웃 목적으로, 유전자의 불활성화를 위해, 유전자의 발현을 수득하기 위해, 또는 또 다른 목적을 위해 세포에 도입될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 핵산이라는 용어는 DNA, RNA, 및 핵산 유사체, 및 이중-가닥 또는 단일-가닥(즉, 센스 또는 안티센스 단일 가닥) 핵산을 포함한다. 핵산 유사체는, 예를 들면, 핵산의 안정성, 혼성화, 또는 가용성을 개선시키기 위해 염기 모이어티, 당 모이어티, 또는 인산염 골격에서 변형될 수 있다. 염기 모이어티에서의 변형은 데옥시티미딘의 경우 데옥시우리딘, 및 데옥시시티딘의 경우 5-메틸-2'-데옥시시티딘 및 5-브로모-2'-독시시티딘을 포함한다. 당 모이어티의 변형은 2'-O-메틸 또는 2'-O-알릴 당을 형성하기 위한 리보스 당의 2' 하이드록실의 변형을 포함한다. 데옥시리보스 인산염 골격을 변형시켜 모르폴리노 핵산을 생산할 수 있으며, 여기서 각 염기 모이어티는 6 원자, 모르폴리노 환, 또는 펩티드 핵산에 연결되고, 데옥시인산염 골격은 슈도펩티드 골격으로 대체되고 네 개의 염기는 보유된다. 문헌[Summerton and Weller (1997) Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 7(3):187; and Hyrup 등 (1996) Bioorgan. Med. Chem. 4:5]을 참조한다. 또한, 데옥시인산염 골격은, 예를 들면, 포스포로티오에이트 또는 포스포로디티오에이트 골격, 포스포로아미다이트, 또는 알킬 포스포트리에스테르 골격으로 대체될 수 있다.A variety of nucleic acids can be introduced into the cell for knockout purposes, for gene inactivation, to obtain expression of the gene, or for other purposes. As used herein, the term nucleic acid includes DNA, RNA, and nucleic acid analogs, and double-stranded or single-stranded (i.e., sense or antisense single stranded) nucleic acids. Nucleic acid analogs can be modified, for example, in base moieties, sugar moieties, or phosphate backbones to improve nucleic acid stability, hybridization, or solubility. Deformations in the base moiety include deoxyuridine for deoxythymidine and 5-methyl-2'-deoxycytidine and 5-bromo-2'-doxcytidine for deoxycytidine do. Modifications of the sugar moiety include modifications of the 2 ' hydroxyls per ribose to form 2 ' -O-methyl or 2 ' -O-allyl sugars. Deoxyribose phosphate skeleton to produce a morpholino nucleic acid wherein each base moiety is linked to a six atom, a morpholino ring, or a peptide nucleic acid, the deoxyphosphate skeleton is replaced by a pseudo-peptide skeleton, The number of bases is retained. Summerton and Weller (1997) Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 7 (3): 187; and Hyrup et al. (1996) Bioorgan. Med. Chem. 4: 5]. In addition, the deoxyphosphate skeleton can be replaced with, for example, a phosphorothioate or phosphorodithioate skeleton, a phosphoramidite, or an alkylphosphorus ester skeleton.

표적 핵산 서열은 촉진제와 같은 조절 영역에 작동적으로 연결될 수 있다. 조절 영역은 돼지 조절 영역일 수 있거나 다른 종으로부터의 것일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 작동적으로 연결된 표적 핵산의 전사를 허용하거나 촉진시키는 방식으로 핵산 서열에 대해 조절 영역을 위치시킴을 가리킨다.The target nucleic acid sequence may be operatively linked to a regulatory region, such as an enhancer. The control region may be a pig control region or may be from other species. As used herein refers to positioning the regulatory region for a nucleic acid sequence in a manner that allows or facilitates the transcription of the operatively linked target nucleic acid.

어떠한 유형의 촉진제라도 표적 핵산 서열에 작동적으로 연결될 수 있다. 촉진제의 예에는, 제한함이 없이, 조직-특이 촉진제, 구성 촉진제, 유도 촉진제, 및 특정 자극에 반응성 또는 무반응성인 촉진제가 포함된다. 적합한 조직 특이 촉진제는 베타 세포에서 핵산 전사체의 우선적 발현을 야기할 수 있으며, 예를 들면, 인간 인슐린 촉진제를 포함한다. 기타의 조직 특이 촉진제는, 예를 들면, 간세포 또는 심장 조직에서 우선적 발현을 야기할 수 있으며 각각 알부민 또는 알파-미오신 중쇄 촉진제를 포함할 수 있다. 상당한 조직 또는 시간-특이성 없이 핵산 분자의 발현을 촉진시키는 촉진제가 사용될 수 있다(즉, 구성 촉진제). 예를 들면, 베타-액틴 촉진제, 예를 들면, 닭 베타-액틴 유전자 촉진제, 유비퀴틴 촉진제, miniCAGs 촉진제, 글리세르알데히드-3-포스페디트 탈수소효소(GAPDH) 촉진제, 또는 3-포스포글리세레이트 키나제(PGK) 촉진제, 뿐만 아니라 바이러스성 촉진제, 예를 들면, 단순 헤르페스 바이러스 티미딘 키나제(HSV-TK) 촉진제, SV40 촉진제, 또는 사이토메갈로바이러스(CMV) 촉진제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 닭 베타 액틴 유전자 촉진제와 CMV 증강자의 융합체가 촉진제로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 문헌[Xu 등 (2001) Hum. Gene Ther. 12:563; and Kiwaki 등 (1996) Hum. Gene Ther. 7:821]을 참조한다. Any type of promoter can be operatively linked to a target nucleic acid sequence. Examples of accelerators include, but are not limited to, tissue-specific promoters, constitutive promoters, inducible promoters, and accelerators that are reactive or non-reactive with a particular stimulus. Suitable tissue-specific promoters may cause preferential expression of nucleic acid transcripts in beta cells and include, for example, human insulin promoters. Other tissue specific promoters may, for example, cause preferential expression in hepatocytes or heart tissue, and may each include albumin or alpha-myosin heavy chain promoters. Promoters that promote the expression of nucleic acid molecules without significant tissue or time-specificity can be used (i. E., Constitutive promoters). For example, a beta-actin promoter such as a chicken beta-actin gene promoter, a ubiquitin promoter, a miniCAGs promoter, a glyceraldehyde-3-phosphatidase enzyme (GAPDH) promoter, or a 3-phosphoglycerate kinase (HSV-TK) promoter, an SV40 promoter, or a cytomegalovirus (CMV) promoter may be used as the promoter, as well as a viral promoter, such as a herpes simplex virus (PGK) promoter. For example, fusions of chicken beta actin gene promoter and CMV enhancer can be used as promoters. See, for example, Xu et al. (2001) Hum. Gene Ther. 12: 563; and Kiwaki et al. (1996) Hum. Gene Ther. 7: 821].

핵산 작제물에서 유용할 수 있는 추가의 조절 영역은 폴리아데닐화 서열, 번역 조절 서열(예, 내부 리보솜 진입 세그먼트, IRES), 증강자, 유도 요소, 또는 인트론을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 이러한 조절 영역이 전사, mRNA의 안정성, 번역 효율 등에 영향을 미침으로써 발현을 증가시킬 수 있지만 이것이 필수적인 것은 아닐 수 있다. 이러한 조절 영역은 세포(들)에서 핵산의 최적 발현을 수득하기 위해 원하는 대로 핵산 작제물에 포함될 수 있다. 그러나, 충분한 발현은 때때로 이러한 추가의 요소들 없이 수득될 수 있다.Additional regulatory regions that may be useful in nucleic acid constructs include, but are not limited to, polyadenylation sequences, translational control sequences (e.g., internal ribosome entry segment, IRES), enhancers, inducing elements, or introns. These regulatory regions may increase expression by affecting transcription, mRNA stability, translation efficiency, etc., but this may not be essential. Such regulatory regions may be included in the nucleic acid construct as desired to obtain optimal expression of the nucleic acid in the cell (s). However, sufficient expression can sometimes be obtained without these additional elements.

단일 펩티드 또는 선택 마커를 암호화하는 핵산 작제물이 사용될 수 있다. 암호화된 폴리펩티드가 특정 세포 위치(예, 세포 표면)에 지시되도록 하는 단일 펩티드가 사용될 수 있다. 선택 마커의 비제한적인 예는 퓨로마이신, 간사이클로비르, 아데노신 데아미나제(ADA), 아미노글리코시드 포스포트랜스퍼라제(neo, G418, APH), 디하이드로폴레이트 리덕타제(DHFR), 히그로마이신-B-포스프트랜스퍼라제, 티미딘 키나제(TK), 및 크산틴-구아닌 포스포리보실트랜스퍼라제(XGPRT)를 포함한다. 이러한 마커는 배양물 중의 안정한 형질전환체를 선택하는데 유용하다. 다른 선택 마커는 형광 폴리펩티드, 예를 들면, 녹색 형광 단백질 또는 황색 형광 단백질을 포함한다.Nucleic acid constructs encoding single peptides or selectable markers may be used. A single peptide may be used that allows the encoded polypeptide to be directed at a particular cell location (e.g., cell surface). Non-limiting examples of selectable markers include puromycin, hepcyclovir, adenosine deaminase (ADA), aminoglycoside phosphotransferase (neo, G418, APH), dihydrofolate reductase (DHFR) Methyl-B-phosphotransferase, thymidine kinase (TK), and xanthine-guanine phosphoribosyltransferase (XGPRT). Such markers are useful for selecting stable transformants in cultures. Other selectable markers include fluorescent polypeptides, e. G., Green fluorescent protein or yellow fluorescent protein.

선택 마커를 암호화하는 서열은, 예, Cre 또는 Flp와 같은 재조합효소에 대한 인식 서열이 측면에 있을 수 있다. 예를 들면, 선택 마커가 작제물로부터 절제될 수 있도록 선택 마커는 loxP 인식 부위(Cre 재조합효소에 의해 인식되는 34-bp 인식 부위) 또는 FRT 인식 부위가 측면에 있을 수 있다. 문헌[Orban, 등, Proc. Natl. Acad. Sci. (1992) 89:6861, for a review of Cre/lox technology, and Brand and Dymecki, Dev. Cell (2004) 6:7]을 참조한다. 선택 마커 유전자에 의해 차단된 Cre- 또는 Flp-활성화 가능한 이식유전자를 함유하는 트랜스포슨(transposon)이 또한 이식유전자의 조건적 발현을 갖는 동물을 수득하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 마커/이식유전자의 촉진제 구동 발현은 보편적(ubiquitous)이거나 조직-특이적일 수 있으며, 이것은 F0 동물(예, 돼지)에서 마커의 보편적인 또는 조직-특이적인 발현을 초래할 것이다. 이식유전자의 조직 특이 활성화는, 예를 들면, 마커-차단된 이식유전자를 보편적으로 발현하는 돼지를 조직-특이적인 방식으로 Cre 또는 Flp를 발현하는 돼지에 교배함으로써, 또는 조직-특이적인 방식으로 마커-차단된 이식유전자를 발현하는 돼지를 Cre 또는 Flp 재조합효소를 보편적으로 발현하는 돼지에 교배함으로써 달성될 수 있다. 이식유전자의 조절 발현 또는 마커의 조절된 절제는 이식유전자의 발현을 가능케 한다. Sequences encoding the selectable marker may, for example, have a recognition sequence for a recombinase such as Cre or Flp. For example, the selectable marker may be flanked by a loxP recognition site (a 34-bp recognition site recognized by Cre recombinase) or a FRT recognition site so that the selection marker can be ablated from the construct. Orban, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (1992) 89: 6861, for a review of Cre / lox technology, and Brand and Dymecki, Dev. Cell (2004) 6: 7]. A transposon containing a Cre- or Flp-activatable transgene that is blocked by a selectable marker gene may also be used to obtain an animal having the conditional expression of the transgene. For example, promoter-driven expression of a marker / transgene gene may be ubiquitous or tissue-specific, which will result in universal or tissue-specific expression of the marker in F0 animals (eg, pigs). Tissue-specific activation of the transgene can be achieved, for example, by crossing pigs that universally express the marker-blocked transgene gene into pigs expressing Cre or Flp in a tissue-specific manner, or in a tissue- - crossing the pig expressing the blocked transgene gene into a pig that commonly expresses Cre or Flp recombinase. Regulated expression of the transgene gene or controlled resection of the marker allows expression of the transgene.

외인성 핵산은 폴리펩티드를 암호화할 수 있다. 폴리펩티드를 암호화하는 핵산 서열은 암호화된 폴리펩티드의 후속적인 조작을 촉진시키도록(예, 편재 또는 검출을 촉진시키도록) 설계된 "태그"를 암호화하는 태그 서열을 포함할 수 있다. 태그 서열은 암호화된 태그가 폴리펩티드의 카복실 또는 아미노 말단에 위치하도록 폴리펩티드를 암호화하는 핵산 서열에 삽입될 수 있다. 암호화된 태그의 비제한적인 예는 글루타티온 S-트랜스퍼라제(GST) 및 FLAGTM태그(Kodak, New Haven, Conn.)를 포함한다. The exogenous nucleic acid can encode the polypeptide. The nucleic acid sequence encoding the polypeptide may comprise a tag sequence encoding a "tag" designed to facilitate subsequent manipulation of the encoded polypeptide (e.g., to facilitate ubiquitination or detection). The tag sequence may be inserted into a nucleic acid sequence encoding the polypeptide such that the encoded tag is located at the carboxyl or amino terminus of the polypeptide. Non-limiting examples of encrypted tags include glutathione S-transferase (GST) and FLAG TM tags (Kodak, New Haven, Conn.).

핵산 작제물은 SssI CpG 메틸라제(New England Biolabs, Ipswich, Mass.)를 사용하여 메틸화될 수 있다. 일반적으로, 핵산 작제물을 37℃에서 완충액 중에 S-아데노실메티오닌 및 SssI CpG-메틸라제와 배양할 수 있다. 과메틸화는 작제물을 한 단위의 HinP1I 엔도뉴클레아제와 함께 37℃에서 1시간 동안 배양하고 아가로스 겔 전기영동에 의해 분석함으로써 확인할 수 있다.Nucleic acid constructs can be methylated using SssI CpG methylase (New England Biolabs, Ipswich, Mass.). Generally, nucleic acid constructs can be incubated with S-adenosylmethionine and SssI CpG-methylase in buffer at 37 < 0 > C. And methylation can be confirmed by incubating the construct with one unit of HinP1I endonuclease at 37 ° C for 1 hour and analysis by agarose gel electrophoresis.

핵산 작제물은 다양한 기법을 사용하여, 예를 들면, 생식 세포, 예를 들면, 난모세포 또는 난자, 전구 세포, 성인 또는 배아 줄기 세포, 원시 생식 세포, 신장 세포, 예를 들면, PK-15 세포, 섬 세포, 베타 세포, 간 세포, 또는 섬유아세포, 예를 들면, 피부 섬유아세포를 포함한 임의 유형의 배아, 태아, 또는 성인 동물 세포에 도입될 수 있다. 기법의 비제한적인 예는 트랜스포슨 시스템, 세포 또는 리포솜을 감염시킬 수 있는 재조합 바이러스, 또는 핵산을 세포에 전달할 수 있는 기타의 비-바이러스 방법, 예를 들면, 전기천공, 미량주사, 또는 인산칼슘 침전의 사용을 포함한다.Nucleic acid constructs can be produced using a variety of techniques including, for example, germ cells, such as oocytes or eggs, progenitor cells, adult or embryonic stem cells, primitive germ cells, , An islet cell, a beta cell, a liver cell, or any type of embryo, fetus, or adult animal cell, including fibroblasts, for example, dermal fibroblasts. Non-limiting examples of techniques include, but are not limited to, transposon systems, recombinant viruses capable of infecting cells or liposomes, or other non-viral methods capable of delivering nucleic acids to cells, such as electroporation, microinjection, Includes the use of precipitation.

트랜스포슨 시스템에서, 핵산 작제물의 전사 단위, 즉, 외인성 핵산 서열에 작동적으로 연결된 조절 영역은 트랜스포슨의 역위 반복체가 측면에 있다. 예를 들면, Sleeping Beauty (U.S. Pat. No. 6,613,752 및 U.S. 공개 No. 2005/0003542 참조); Frog Prince (Miskey 등 (2003) Nucleic Acids Res. 31:6873); Tol2 (Kawakami (2007) Genome Biology 8(Suppl.1):S7; Minos (Pavlopoulos 등 (2007) Genome Biology 8(Suppl.1):S2); Hsmar1 (Miskey 등 (2007)) Mol Cell Biol. 27:4589); 및 Passport를 포함하는 몇몇 트랜스포슨 시스템이 핵산을 마우스, 인간, 및 돼지 세포를 포함한 세포에 도입하기 위해 개발되었다. Sleeping Beauty 트랜스포슨이 특히 유용하다. 전위효소는 단백질로서 전달되거나, 외인성 핵산으로서 동일 핵산 작제물 상에 암호화되거나, 별도의 핵산 작제물 상에 도입되거나, mRNA(예, 시험관내 전사 및 캡핑된 mRNA)로서 제공될 수 있다. In a transposon system, the transcription unit of the nucleic acid construct, i. E., The regulatory region operatively linked to the exogenous nucleic acid sequence, is on the transversons repeatable side of the transposon. See, for example, Sleeping Beauty (U.S. Pat. No. 6,613,752 and U.S. Publication No. 2005/0003542); Frog Prince (Miskey et al. (2003) Nucleic Acids Res. 31: 6873); 27: Genome Biology 8 (Suppl.1): S2); Hsmar1 (Miskey et al. (2007)) Mol Cell Biol. 27: 4589); And Passport have been developed to introduce nucleic acids into cells, including mouse, human, and porcine cells. The Sleeping Beauty transposon is especially useful. The translocation enzyme may be delivered as a protein, enciphered as an exogenous nucleic acid on the same nucleic acid construct, introduced on a separate nucleic acid construct, or provided as an mRNA (e. G., In vitro transcription and capped mRNA).

외인성 핵산의 발현을 유지하고 숙주 유전자의 원치않는 전사를 억제하기 위해 절연제 요소가 또한 핵산 작제물에 포함될 수 있다. 예를 들면, U.S. 공개 No. 2004/0203158을 참고한다. 전형적으로, 절연제 요소는 전사 단위의 각 면에 측면에 있으며 트랜스포슨의 역위 반복체의 내부에 있다. 절연제 요소의 비제한적인 예는 기질 부착 영역-(MAR) 타입 절연제 요소 및 가장자리-타입(border-type) 절연제 요소를 포함한다. 예를 들면, U.S. Pat. Nos. 6,395,549, 5,731,178, 6,100,448, 및 5,610,053, 및 U.S. 공개 No. 2004/0203158을 참조한다. An insulator element may also be included in the nucleic acid construct to maintain expression of the exogenous nucleic acid and inhibit unwanted transcription of the host gene. For example, U.S. Pat. Release No. 2004/0203158. Typically, the insulating element is on the sides of each side of the transcription unit and is inside the transposon inversion repeats. Non-limiting examples of insulating elements include a substrate attachment region - (MAR) type insulating element and an edge-type insulating element. For example, U.S. Pat. Pat. Nos. 6,395,549, 5,731,178, 6,100,448, and 5,610,053, and U.S. Pat. Release No. 2004/0203158.

핵산은 벡터 내로 삽입될 수 있다. 벡터는 캐리어에서 표적 DNA로 이동하도록 설계된 임의의 특이 DNA 단편을 포함하는 광범위한 용어이다. 벡터는 발현 벡터, 또는 벡터 시스템을 가리킬 수 있으며, 이것은 게놈 또는 다른 표적화된 DNA 서열, 예를 들면, 에피솜, 플라스미드, 또는 심지어 바이러스/파지 DNA 단편으로의 DNA 삽입을 야기하는데 필요한 성분의 한 세트이다. 동물에서 유전자 전달을 위해 사용되는 바이러스 벡터(예, 레트로바이러스, 아데노-관련 바이러스 및 통합 파지 바이러스), 또는 비-바이러스 벡터(예, 트랜스포슨)와 같은 벡터 시스템은 두 가지 기본 성분을 갖는다: 1) DNA (또는 cDNA로 역전사되는 RNA)로 구성된 벡터 및 2) 전위효소, 재조합효소, 또는 벡터와 DNA 표적 서열 둘 다를 인식하고 벡터를 표적 DNA 서열 내에 삽입하는 기타의 인테그라제 효소. 벡터는 매우 빈번하게 하나 이상의 발현 조절 서열을 포함하는 하나 이상의 발현 카세트를 함유하며, 여기서 발현 조절 서열은 각각 다른 DNA 서열 또는 mRNA의 the 전사 및/또는 번역을 제어 및 조절하는 DNA 서열이다.The nucleic acid can be inserted into the vector. The vector is a broad term that encompasses any specific DNA fragment designed to migrate from the carrier to the target DNA. A vector may refer to an expression vector, or a vector system, which is a set of elements necessary to cause DNA insertion into a genome or other targeted DNA sequence, such as an episome, a plasmid, or even a viral / phage DNA fragment to be. Vector systems such as viral vectors (e.g., retroviruses, adeno-associated viruses and integrated phage viruses), or non-viral vectors (e.g., transposons) used for gene transfer in animals have two basic components: 1 ) A vector consisting of DNA (or RNA reverse transcribed into cDNA) and 2) any other integrase enzyme that recognizes both a translocation enzyme, a recombinant enzyme, or both a vector and a DNA target sequence, and inserts the vector into the target DNA sequence. The vector contains one or more expression cassettes that contain one or more expression control sequences very frequently, wherein the expression control sequences are DNA sequences that control and regulate the transcription and / or translation of different DNA sequences or mRNA, respectively.

많은 상이한 유형의 벡터들이 알려져 있다. 예를 들면, 플라스미드 및 바이러스 벡터, 예, 레트로바이러스 벡터가 알려져 있다. 포유류 발현 플라스미드는 전형적으로 복제 개시점, 적합한 촉진제 및 임의의 증강자, 필수 리보솜 결합 부위, 폴리아데닐화 부위, 접합 공여 및 수용 부위, 전사 종결 서열, 및 5' 측방 비-전사 서열을 갖는다. 벡터의 예는 다음을 포함한다: 플라스미드(다른 유형의 벡터의 캐리어일 수도 있다), 아데노바이러스, 아데노-관련 바이러스(AAV), 렌티바이러스(예, 변형된 HIV-1, SIV 또는 FIV), 레트로바이러스(예, ASV, ALV 또는 MoMLV), 및 트랜스포슨(예, Sleeping Beauty, P-요소, Tol-2, Frog Prince, piggyBac).Many different types of vectors are known. For example, plasmids and viral vectors, such as retroviral vectors, are known. Mammalian expression plasmids typically have a cloning start point, a suitable promoter and optional enhancer, an essential ribosome binding site, a polyadenylation site, a donor donor and acceptor site, a transcription termination sequence, and a 5 'lateral non-transcription sequence. Examples of vectors include plasmids (which may be carrier of other types of vectors), adenovirus, adeno-associated virus (AAV), lentivirus (e.g., modified HIV-1, SIV or FIV) Viruses (e.g. ASV, ALV or MoMLV), and transposons (e.g. Sleeping Beauty, P-element, Tol-2, Frog Prince, piggyBac).

본원에서 사용되는 바와 같이, 핵산이라는 용어는, 예를 들면, cDNA, 게놈 DNA, 합성(예, 화학적으로 합성된) DNA, 뿐만 아니라 자연 발생 및 화학적으로 변형된 핵산, 예, 합성 염기 또는 대안적인 골격을 포함한 RNA와 DNA, 둘 모두를 가리킨다. 핵산 분자는 이중-가닥 또는 단일-가닥(즉, 센스 또는 안티센스 단일 가닥)일 수 있다. As used herein, the term nucleic acid refers to, for example, cDNA, genomic DNA, synthetic (e.g., chemically synthesized) DNA, as well as naturally occurring and chemically modified nucleic acids such as synthetic bases or alternative It refers to both RNA and DNA, including the skeleton. The nucleic acid molecule may be a double-stranded or single-stranded (i. E., A sense or antisense single strand).

시조 동물, 동물 계통, 형질, 및 번식Ancestral animals, animal systems, traits, and breeding

시조 동물은 클로닝 및 본원에 기재된 기타의 방법들에 의해 생산될 수 있다. 시조는 접합자 또는 일차 세포가 동형접합성 변형을 겪는 경우에서와 같이 유전자 변형에 대해 동형접합성일 수 있다. 유사하게, 이형접합성인 시조가 또한 만들어질 수 있다. CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 동물의 경우에, 시조는 바람직하게는 이형접합성이다. 시조는 게놈 변형될 수 있으며, 이것은 게놈의 세포 모두가 변형을 겪음을 의미한다. 시조는 벡터가 전형적으로 배반포 단계에서 배아 중의 다수의 세포 중의 하나로 도입되는 경우에 일어날 수 있는 바와 같이 변형에 대해 모자이크일 수 있다. 게놈 변형된 자손을 확인하기 위해 모자이크 동물의 자손을 시험할 수 있다. 동물 계통(animal line)은 변형을 지속적으로 발현하는 이형접합성 또는 동형접합성 자손으로 유성 생식될 수 있거나 보조 생식 기술에 의해 번식될 수 있는 동물 무리를 생산할 수 있는 경우에 확립된다.The progenitor animal may be produced by cloning and other methods described herein. The progenitor may be homozygous for genetic modification, such as when the zygote or primary cell undergoes homozygous transformation. Similarly, a heterozygote can be made. In the case of animals containing at least one modified chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein, the progeny are preferably heterozygous. Sijo can be transformed into a genome, which means that all of the cells in the genome undergo transformation. The progenitor may be a mosaic of transformations as can occur when the vector is typically introduced into one of a plurality of cells in the embryo at a blastocyst stage. Children of mosaic animals can be tested to identify genomic modified offspring. The animal line is established when it is possible to produce a flock of animals that can be sexually reproduced with heterozygous or homozygous offspring that continue to express deformation or that can be propagated by assisted reproduction techniques.

가축에서는, 여러 대립유전자가 생산 형질, 타입 형질, 작업성 형질(workability trait), 및 기타의 기능적 형질과 같은 다양한 형질에 관련된 것으로 알려져 있다. 숙련가들은 이러한 형질들을 모니터링하고 특성화하는데 익숙하다[문헌 참조; Visscher 등, Livestock Production Science, 40 (1994) 123-137, U.S. Pat. No. 7,709,206, US 2001/0016315, US 2011/0023140, 및 US 2005/0153317]. 동물 계통은 생산 형질, 타입 형질, 작업성 형질, 생식력 형질, 마더링(mothering) 형질, 및 질병 내성 형질로 이루어진 그룹의 형질로부터 선택된 형질을 포함할 수 있다. 추가의 형질은 재조합 유전자 산물의 발현을 포함한다.In livestock, several alleles are known to be involved in various traits such as production traits, type traits, workability traits, and other functional traits. Experts are accustomed to monitoring and characterizing these traits [cf. Visscher et al., Livestock Production Science, 40 (1994) 123-137, U.S. Pat. Pat. No. 7,709,206, US 2001/0016315, US 2011/0023140, and US 2005/0153317]. Animal lines can include traits selected from the group consisting of production traits, type traits, working traits, reproductive traits, mothering traits, and disease resistant traits. Additional traces include expression of the recombinant gene product.

목적하는 형질 또는 형질들을 갖는 동물을 이들의 성적 성숙을 방지하도록 변형시킬 수 있다. 성숙할 때까지 동물이 불임이기 때문에, 동물의 파종(dissemination)를 제어하기 위한 수단으로서 성적 성숙을 조절할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 형질을 갖도록 사육되거나 변형된 동물이 수용자가 동물을 사육하고 자체에 형질의 가치를 책정하는 감소된 위험으로 수용자에게 제공될 수 있다. 예를 들면, 동물의 게놈이 유전자 변형될 수 있으며, 여기서 변형은 성적 성숙 유전자의 불활성화를 포함하며, 여기서 야생형 동물에서의 성적 성숙 유전자는 성적 성숙에 대해 선택적인 인자를 발현한다. 동물에서 성적 성숙을 유도하는 유전자의 발현의 상실에 의해 야기되는 결손을 구제하는 화합물을 투여함으로써 동물을 치료할 수 있다.Animals with the desired traits or traits can be modified to prevent their sexual maturation. Since the animal is infertile until maturity, sexual maturation can be regulated as a means to control the dissemination of the animal. Thus, animals that have been reared or modified to have more than one trait can be provided to the prisoner as a reduced risk of prisoners breeding the animals and setting the value of traits on their own. For example, the genome of an animal can be genetically modified, wherein the modification comprises inactivation of a sexual maturation gene, wherein the sexual maturation gene in a wild-type animal expresses a selective factor for sexual maturation. An animal can be treated by administering a compound that alleviates defects caused by loss of expression of a gene that induces sexual maturation in the animal.

성적 성숙을 유도하는 화합물의 투여를 필요로 하는 동물의 번식은 치료 시설에서 유리하게 달성될 수 있다. 치료 시설은 일관된 동물을 효율적으로 생산하기 위해 잘-제어된 균주에 대한 표준화된 프로토콜을 시행할 수 있다. 동물 자손을 키우고자 하는 다수의 장소에 분포시킬 수 있다. 따라서, 농장 및 농장주(목장 및 목장부를 포함한 용어)는 지정된 범위의 나이 및/또는 체중 및/또는 형질을 갖는 원하는 수의 자손을 주문할 수 있고 원하는 시간 및/또는 장소에 데리고 갈 수 있다. 그 후 수용자, 예, 농장주는 동물을 키워서 이들을 원할 때 시장에 배달할 수 있다.Reproduction of an animal in need of administration of a compound that induces sexual maturation can be advantageously achieved in a treatment facility. The treatment facility can implement standardized protocols for well-controlled strains to efficiently produce consistent animals. They can be distributed in many places where they want to grow animal offspring. Thus, farms and farmers (including ranches and pastures) can order a desired number of offspring having a specified range of age and / or weight and / or traits and take them to a desired time and / or place. Afterwards, detainees, eg, farmers, can raise animals and deliver them to the market when they want.

불활성화된 성적 성숙 유전자를 갖는 유전자 변형된 가축 동물은 (예, 하나 이상의 장소로, 다수의 농장에) 배달될 수 있다. 동물은 약 1일 내지 약 180일의 나이를 가질 수 있다. 동물은 하나 이상의 형질(예를 들면 원하는 형질 또는 고가 형질(high-value trait) 또는 신규 형질 또는 재조합 형질을 발현하는 것)을 가질 수 있다. Genetically modified livestock animals with inactivated sexual maturation genes (eg, to more than one place, to multiple farms) can be delivered. The animal may have an age of about 1 day to about 180 days. An animal may have more than one trait (e. G., Expressing a desired trait or high-value trait or a new trait or recombinant trait).

번식 방법과 감염에 대한 동물의 내성을 증가시키기 위한 방법 및 동물의 개체군 Methods for breeding methods and methods for increasing animal resistance to infection and animal populations

본원에는 병원균에 의한 감염에 대해 감소된 민감성을 갖는 동물 또는 혈통을 생성하기 위한 번식방법이 제공된다. 방법은 난모세포 및 정자 세포 중의 적어도 하나 내로 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 도입하기 위해 난모세포 또는 정자 세포를 유전자 변형시키는 단계, 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 함유하는 수정란을 생성하도록 난모세포를 정자 세포와 수정시키는 단계를 포함한다. 대안적으로, 방법은 수정란 내로 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 도입하기 위해 수정란을 유전자 변형시키는 단계를 포함한다. 방법은 수정란을 대리모 암컷 동물 내로 이식시키는 단계(여기서, 임신 및 만기 분만은 자손 동물을 생산한다), 병원균에 대한 민감성에 대해 자손 동물을 스크리닝하는 단계, 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 포함하지 않는 동물에 비해 병원균에 대한 감소된 민감성을 갖는 자손 동물을 선택하는 단계를 추가로 포함한다.Provided herein are breeding methods for producing an animal or lineage having reduced susceptibility to infection by pathogenic bacteria. The method comprises genetically transforming the oocyte or sperm cell to introduce a modified chromosomal sequence into the gene encoding the CD163 protein into at least one of the oocyte and sperm cell and selecting a chromosomal sequence modified to the gene encoding the CD163 protein And modifying the oocyte with sperm cells to produce a fertilized egg containing the fertilized egg. Alternatively, the method includes genetically transforming the embryo to introduce a modified chromosomal sequence into the gene encoding the CD163 protein into the fertilized egg. The method comprises the steps of transplanting an embryo into a surrogate female animal (where the pregnancy and termination produce a progeny animal), screening offspring for susceptibility to pathogens, and transforming the chromosome of the gene encoding the CD163 protein Further comprising the step of selecting offspring having reduced susceptibility to pathogens compared to animals not comprising the sequence.

병원균은 바람직하게는 바이러스, 예, PRRSV를 포함한다.The pathogen preferably comprises a virus, e.g., PRRSV.

동물 또는 자손은 배아, 청소년, 또는 성인일 수 있다.The animal or offspring may be an embryo, a juvenile, or an adult.

동물 또는 자손은 사육 동물을 포함할 수 있다. 사육 동물은 가축 동물, 예를 들면 돼지 동물, 소 동물(예, 육우 또는 젖소), 양 동물, 염소 동물, 말과 동물(예, 말 또는 당나귀), 물소, 낙타, 또는 조류 동물(예, 닭, 칠면조, 오리, 거위, 뿔닭, 또는 갓 부화한 새)을 포함할 수 있다. 가축 동물은 바람직하게는 소 또는 돼지 동물이고, 가장 바람직하게는 돼지 동물이다.An animal or offspring may include a rabbit. The domesticated animal may be a livestock animal such as a pig animal, a small animal (such as a beef cattle or a cow), a sheep animal, a goat animal, a horse and animal (eg horse or donkey), a water buffalo, , Turkey, duck, goose, guinea fowl, or freshly hatched bird). The livestock animal is preferably a cow or a pig animal, and most preferably a pig animal.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란을 유전자 변형시키는 단계는 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란을 유전자 편집함을 포함할 수 있다. 유전자 편집은 호밍 엔도뉴클레아제의 사용을 포함할 수 있다. 호밍 엔도뉴클레아제는 자연 발생 엔도뉴클레아제일 수 있지만, 엔도뉴클레아제가 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 염색체 서열을 표적화하도록 설계된 DNA 인식 서열을 갖는 합리적으로 설계된 비-자연 발생 호밍 엔도뉴클레아제인 것이 바람직하다. 따라서, 호밍 엔도뉴클레아제는 설계된 호밍 엔도뉴클레아제일 수 있다. 따라서, 호밍 엔도뉴클레아제는 설계된 호밍 엔도뉴클레아제일 수 있다. 호밍 엔도뉴클레아제는, 예를 들면, CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9 시스템, 전사 활성인자-유사 효과기 뉴클레아제(TALEN), ZFN(징크 핑거 뉴클레아제), 재조합효소 융합 단백질, 메가뉴클레아제, 또는 이들의 조합)을 포함할 수 있다. 유전자 편집은 바람직하게는 CRISPR/Cas9 시스템의 사용을 포함한다.The step of genetically transforming oocytes, sperm cells, or embryos may include genetic editing of oocytes, sperm cells, or embryos. Genetic editing may involve the use of homing endonucleases. While homing endonucleases may be naturally occurring endonucleases, they are rationally designed non-naturally occurring homing endonucleases with DNA recognition sequences designed to target the chromosomal sequence of the gene encoding the CD163 protein desirable. Thus, the homing endonuclease may be a designed homing endonuclease. Thus, the homing endonuclease may be a designed homing endonuclease. The homing endonucleases may be, for example, CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) / Cas9 system, transcriptional activator-like effector nuclease (TALEN), ZFN (zinc finger nuclease), recombinant enzyme fusion protein , Meganuclease, or a combination thereof). The gene editing preferably involves the use of a CRISPR / Cas9 system.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 변형된 염색체 서열에 대해 이형접합성일 수 있다. 대안적으로, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 변형된 염색체 서열에 대해 동형접합성일 수 있다.Oocytes, sperm cells, or embryos may be heterozygous for a modified chromosomal sequence. Alternatively, oocytes, sperm cells, or embryos may be homozygous for a modified chromosomal sequence.

변형된 염색체 서열은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 삽입, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 결실, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 변형된 염색체 서열은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 결실을 포함할 수 있다(예, 인-프레임 결실). 대안적으로, 변형된 염색체 서열은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 삽입을 포함할 수 있다.The modified chromosomal sequence may include insertion of a gene encoding the CD163 protein, deletion of a gene encoding the CD163 protein, or a combination thereof. For example, a modified chromosomal sequence may include deletion of a gene encoding the CD163 protein (e. G., In-frame deletion). Alternatively, the modified chromosomal sequence may comprise the insertion of a gene encoding the CD163 protein.

삽입 또는 결실은 CD163 단백질 생산 또는 활성을 삽입 또는 결실이 없는 동물에서의 CD163 단백질 생산 또는 활성에 비해 감소시킬 수 있다.Insertion or deletion can reduce CD163 protein production or activity relative to CD163 protein production or activity in an animal without insertion or deletion.

삽입 또는 결실은 동물에 의한 상당하지 않은 기능성 CD163 단백질의 생산을 야기할 수 있다. "상당하지 않은 기능성 CD163 단백질"이란, 동물, 자손, 또는 세포 중의 CD163 단백질의 수준이 감지할 수 없거나, 감지할 수 있더라도, 삽입 또는 결실을 포함하지 않는 동물, 자손, 또는 세포에서 관찰되는 수준보다 적어도 약 90% 낮음을 의미한다.Insertion or deletion can lead to the production of non-functional functional CD163 protein by the animal. By "non-functional CD163 protein" is meant an amount of CD163 protein in an animal, offspring, or cell that is less than the level observed in an animal, offspring, or cell that does not contain insertions or deletions, At least about 90% lower.

동물이 돼지 동물인 경우, 변형된 염색체 서열은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 8, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7 또는 엑손 8과 인접한 인트론, 또는 이의 조합에 변형을 포함할 수 있다. 변형된 염색체 서열은 적절하게는 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에 변형을 포함한다.When the animal is a swine animal, the modified chromosomal sequence may include exon 7 of the gene encoding the CD163 protein, exon 8 of the gene encoding the CD163 protein, exon 7 or exon 8 of the gene encoding the CD163 protein, Combinations may include variations. The modified chromosomal sequence suitably includes modifications to exon 7 of the gene encoding the CD163 protein.

CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에서의 변형은 결실(예, 엑손 7에서의 인-프레임 결실)을 포함할 수 있다. 대안적으로, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에서의 변형은 삽입을 포함할 수 있다.Deformation in exon 7 of the gene encoding the CD163 protein may include deletion (e. G., In-frame deletion in exon 7). Alternatively, modifications in exon 7 of the gene encoding the CD163 protein may comprise insertion.

동물이 돼지 동물인 경우, 변형은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이의 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,147의 124개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 사이의 1개 염기 쌍 삽입; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,159의 130개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,161의 132개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,818 내지 뉴클레오티드 4,097의 1280개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In the case where the animal is a pig animal, the modification is 11 base pair deletion of 3,137 nucleotides 3,147 nucleotides compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Two base pair insertions of nucleotides 3,149 and 3,150 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 377 base pair deletions of nucleotides 2,573 to 2,949 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 on the same allele; Deletion of 124 base pairs of nucleotides 3,024 to 3,147 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; Insertion of one base pair between nucleotides 3,147 and 3,148 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 130 base pairs deletion of 3,030 nucleotides to 3,159 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 132 base pair deletions of 3,030 nucleotides to 3,161 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Insertion of 7 base pairs between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; A 1280 base pair deletion of the nucleotide 2,818 to 4,097 nucleotides relative to the reference sequence SEQ ID NO: 47; 1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides); 28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113; Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; Or a combination thereof.

돼지 동물이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입을 포함하는 경우, 2개 염기 쌍 삽입은 디뉴클레오티드 AG의 삽입을 포함할 수 있다.Where a pig animal comprises two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, the two base pair inserts may include insertion of a dinucleotide AG.

돼지 동물이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 사이에 1개 염기 쌍 삽입을 포함하는 경우, 1개 염기 쌍 삽입은 단일 아데닌 잔기의 삽입을 포함할 수 있다.Where a pig animal comprises one base pair insert between nucleotides 3,147 and 3,148 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47, one base pair insert may include the insertion of a single adenine residue.

돼지 동물이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입을 포함하는 경우, 7개 염기 쌍 삽입은 서열 TACTACT(서열 번호 115)의 삽입을 포함할 수 있다. If the pig animal contains seven base pair insertions between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47, the seven base pair insert may include insertion of the sequence TACTACT (SEQ ID NO: 115).

돼지 동물이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실을 포함하고, 여기서, 결실된 서열이 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있는 경우, 12개 염기 쌍 삽입은 서열 TGTGGAGAATTC(서열 번호 116)의 삽입을 포함할 수 있다.Wherein the pig animal comprises a 1930 base pair deletion of 488 nucleotides to 2,417 nucleotides relative to the reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by a 12 base pair insertion beginning at nucleotide 488, and a reference sequence SEQ ID NO: 47 12 base pair insertions may include insertion of the sequence TGTGGAGAATTC (SEQ ID NO: 116), if there is an additional 129 base pair deletion of 3,044 nucleotides 3,172 nucleotides in exon 7 as compared to exon 7.

돼지 동물이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실을 포함하고, 여기서 결실된 서열이 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체되는 경우, 11개 염기 쌍 삽입은 서열 AGCCAGCGTGC (서열 번호 117)의 삽입을 포함할 수 있다.When a pig animal contains 1382 base pair deletions of 3,113 to 4,494 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by 11 base pair inserts beginning at nucleotide 3,113, the 11 base pair insert May include insertion of the sequence AGCCAGCGTGC (SEQ ID NO: 117).

CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 변형된 염색체 서열이 결실을 포함하는 경우, 결실은 바람직하게는 인-프레임 결실을 포함한다. 따라서, 동물이 돼지 동물인 경우, CD163 단백질을 암호화하는 유전자에서의 삽입 또는 결실은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다); 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 인-프레임 결실을 엑손 7에 포함할 수 있다.When the modified chromosomal sequence of the gene encoding the CD163 protein comprises deletion, deletion preferably includes in-frame deletion. Thus, when the animal is a porcine animal, insertions or deletions in the gene encoding the CD163 protein result in 1506 base pair deletions of 1,525 nucleotides to 3,030 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides); 1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113; Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; And an in-frame deletion selected from the group consisting of combinations thereof.

동물이 돼지 동물인 경우, 삽입 또는 결실은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이의 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573과 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실; 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 예를 들면, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입 및 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다. 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.In the case where the animal is a pig animal, insertion or deletion has two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 as compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 377 nucleotides and 2,949 nucleotides on the same allele as compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 Base pair deletion; 28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47; And combinations thereof. For example, oocytes, sperm cells, or fertilized eggs have two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 and two base pair insertions on the same allele with nucleotide 2,573 to nucleotides 2,949 377 base pair deletions. Oocytes, sperm cells, or embryos may contain 28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입 및 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The oocytes, sperm cells, or embryos contain seven base pair insertions between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 and eleven base pair deletions of nucleotide 3,137 to nucleotide 3,147 relative to reference sequence SEQ ID NO 47 .

상기한 삽입 또는 결실 중의 어느 것을 포함하는 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 삽입 또는 결실 외에 서열 번호 47에 대해 고도의 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 삽입 또는 결실 외에 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 적어도 99%, 적어도 99.9%, 또는 100% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함할 수 있다.An oocyte, sperm cell, or embryo, including any of the insertions or deletions described above, may include a chromosomal sequence having a high degree of sequence identity to SEQ ID NO: 47, as well as insertion or deletion. Thus, for example, oocytes, sperm cells, or fertilized eggs may have at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, at least 95% 99%, at least 99.9%, or 100% sequence identity.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함하는 염색체 서열을 포함할 수 있다. 이하에서 실시예에 추가로 기재된 바와 같이, 서열 번호 98-114는 서열 번호 47에 제공된 야생형 돼지 CD163의 영역에 상응하는 영역에 대해 뉴클레오티드 서열을 제공하고, 본원에 기재되어 있는 돼지 CD163 염색체 서열에 삽입 또는 결실을 포함한다.The oocyte, sperm cell or fertilized egg may be a chromosomal sequence comprising SEQ ID NOS: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, . ≪ / RTI > As described further below in the Examples, SEQ ID NOs: 98-114 provide the nucleotide sequence for the region corresponding to the region of wild-type pig CD163 provided in SEQ ID NO: 47 and insert into the pig CD163 chromosome sequence as described herein Or deletion.

예를 들면, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114를 포함하는 염색체 서열을 포함할 수 있다. 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114는 돼지 CD163 염색체 서열의 엑손 7에서 인-프레임 결실을 위해 뉴클레오티드 서열을 제공한다.For example, an oocyte, sperm cell, or embryo may comprise a chromosomal sequence comprising SEQ ID NO: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, SEQ ID NOS: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, or 114 provide nucleotide sequences for in-frame deletion in exon 7 of the porcine CD163 chromosomal sequence.

또 다른 예로서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 서열 번호 103 또는 111을 포함하는 염색체 서열을 포함할 수 있다. As another example, the oocyte, sperm cell, or embryo may comprise a chromosomal sequence comprising SEQ ID NO: 103 or 111.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 11개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 2개 염기 쌍 삽입과 377개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.The oocyte, sperm cell, or embryo is infected with two base pair insertions and 377 base pair deletions in another allele of the gene encoding the 11 base pair deletion and CD163 protein encoding one allele of the gene encoding the CD163 protein . ≪ / RTI >

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 124개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 123개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.Oocytes, sperm cells, or embryos may contain 123 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and 123 base pair deletions in another allele of the gene encoding the CD163 protein.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 1개 염기 쌍 삽입을 포함할 수 있다.Oocytes, sperm cells, or fertilized eggs may contain one base pair insert.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 130개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 132개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다. Oocytes, sperm cells, or embryos may contain 130 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and 132 base pair deletions in another allele of the gene encoding the CD163 protein.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 1506개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.Oocytes, sperm cells, or embryos can contain 1506 base pair deletions.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 7개 염기 쌍 삽입을 포함할 수 있다. Oocytes, sperm cells, or embryos can contain seven base pair insertions.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 1280개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1373개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.Oocytes, sperm cells, or embryos may contain 1280 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and 1373 base pair deletions in another allele of the gene encoding the CD163 protein.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 1467개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.Oocytes, sperm cells, or embryos can contain 1467 base pair deletions.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 인트론 6 결실과 뉴클레오티드 4,488에 12개 염기 쌍 부가 및 엑손 7에 추가의 129개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다. Oocytes, sperm cells, or embryos may contain 1930 base pair intron 6 deletions of nucleotides 488 to 2417, 12 base pair additions to nucleotides 4,488, and an additional 129 base pair deletions to exon 7.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 28개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1387개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다. An oocyte, sperm cell, or embryo can contain 138 base pair deletions in another allele of the gene encoding the 28 base pair deletion and the CD163 protein in one allele of the gene encoding the CD163 protein.

난모세포, 정자 세포, 또는 수정란은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 1382개 염기 쌍 결실과 11개 염기 쌍 삽입 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1720개 염기 쌍 결실을 포함할 수 있다.Oocytes, sperm cells, or embryos were cloned into an allele of the gene encoding the CD163 protein in 1720 base pair deletions, 11 base pair insertions and another allele of the gene encoding the CD163 protein . ≪ / RTI >

번식방법 중의 어느 것에서도, 선택된 동물이 시조 동물로서 사용될 수 있다.In any of the breeding methods, the selected animal can be used as a progeny animal.

번식방법 중의 어느 것에서도, 수정 단계는 인공 수정을 포함할 수 있다.In any of the breeding methods, the fertilization step can include artificial fertilization.

번식방법 중의 어느 것에 의해 만들어진 동물의 개체군이 또한 제공된다. 동물의 개체군은 바람직하게는 병원균, 예를 들면 PRRSV와 같은 바이러스에 의한 감염에 대해 내성이다.Populations of animals made by any of the breeding methods are also provided. The population of animals is preferably resistant to infection by viruses such as pathogens, e.g. PRRSV.

병원균으로의 감염에 대한 가축 동물의 내성을 증가시키는 방법이 또한 제공된다. 방법은 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 편집된 염색체 서열을 포함하지 않는 가축 동물에서의 CD63 단백질 생산 또는 활성에 비해 CD163 단백질 생산 또는 활성이 감소되도록 CD163 단백질을 암호화하는 유전자로부터 적어도 하나의 염색체 서열을 유전자 편집함을 포함한다. 병원균은 바람직하게는 바이러스(예, PRRSV)를 포함한다.Methods of increasing the resistance of livestock animals to infection with pathogens are also provided. The method comprises encoding at least one chromosomal sequence from a gene encoding the CD163 protein such that CD163 protein production or activity is reduced relative to CD63 protein production or activity in a livestock animal that does not contain an edited chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein Editing. The pathogen preferably comprises a virus (e.g., PRRSV).

단리된Isolated 핵산 Nucleic acid

단리된 핵산이 제공된다. 단리된 핵산 분자는 다음으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있다: (a) 서열 번호 47을 포함하는 뉴클레오티드 서열; (b) 서열 번호 47의 서열과 적어도 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열(여기서, 상기 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 47에 비해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유한다); 및 (c) (a) 또는 (b)의 cDNA 서열. Isolated nucleic acids are provided. The isolated nucleic acid molecule may comprise a nucleotide sequence selected from the group consisting of: (a) a nucleotide sequence comprising SEQ ID NO: 47; (b) a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion or deletion relative to SEQ ID NO: 47; And (c) the cDNA sequence of (a) or (b).

예를 들면, 단리된 핵산은 서열 번호 47을 포함하는 뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있다.For example, the isolated nucleic acid may comprise a nucleotide sequence comprising SEQ ID NO: 47.

대안적으로, 단리된 핵산은 서열 번호 47의 서열과 적어도 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있으며, 여기서, 상기 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 47에 비해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유한다. 단리된 핵산은 서열 번호 47의 서열과 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 적어도 99%, 또는 적어도 99.9%, 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있으며, 여기서, 상기 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 47에 비해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유한다)Alternatively, the isolated nucleic acid may comprise a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein the nucleotide sequence has at least one substitution, insertion, or deletion compared to SEQ ID NO: 47 . The isolated nucleic acid may comprise a nucleotide sequence having at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, at least 99%, or at least 99.9% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 47, The nucleotide sequence contains at least one substitution, insertion or deletion relative to SEQ ID NO: 47)

치환, 삽입, 또는 결실은 바람직하게는 치환, 삽입, 또는 결실을 포함하지 않는 핵산에 비해 CD163 단백질 생산 또는 활성을 감소시키거나 없앤다.Substitution, insertion, or deletion preferably reduces or eliminates CD163 protein production or activity relative to a nucleic acid that does not comprise substitution, insertion, or deletion.

단리된 핵산은 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함할 수 있다.The isolated nucleic acid may comprise SEQ ID NOS: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113,

예를 들면, 단리된 핵산은 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114를 포함할 수 있다. For example, the isolated nucleic acid may comprise SEQ ID NO: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113,

예를 들면, 단리된 핵산은 서열 번호 103 또는 111을 포함할 수 있다.For example, the isolated nucleic acid may comprise SEQ ID NO: 103 or SEQ ID NO: 111.

단리된 핵산은 cDNA를 포함할 수 있다.The isolated nucleic acid may comprise cDNA.

추가의 단리된 핵산이 제공된다. 단리된 핵산은 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함할 수 있다. 예를 들면, 단리된 핵산은 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 단리된 핵산은 서열 번호 103 또는 111을 포함할 수 있다.Additional isolated nucleic acids are provided. The isolated nucleic acid may comprise SEQ ID NOS: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, For example, the isolated nucleic acid may comprise SEQ ID NO: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, As another example, the isolated nucleic acid may comprise SEQ ID NO: 103 or SEQ ID NO: 111.

본 발명은 성세하게 기술함으로써, 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 개질 및 변화가 가능하다는 것이 자명할 것이다.It will be apparent that modifications and variations can be made therein without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.

실시예Example

하기 비제한적인 실시예는 본 발명을 추가로 열거하기 위해 제공된다.The following non-limiting examples are provided to further illustrate the present invention.

실시예Example 1:  One: 시험관내In vitro 유도된 난모세포 및 배아로부터 유전자 조작된 돼지를 생산하기 위한 CRISPR/Cas9 시스템의 사용 Use of the CRISPR / Cas9 system to produce genetically engineered pigs from induced oocytes and embryos

징크-핑거 뉴클레아제(ZFN), 전사 활성인자-유사 효과기 뉴클레아제(TALEN), 및 CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeat)/CRISPR-관련 (Cas9) 시스템에서의 성분들과 같은 호밍 엔도뉴클레아제를 기술하는 최신 보고서들은 돼지에서의 유전 공학(GE)이 이제 더욱 효율적일 수 있음을 시사한다. 표적화된 호밍 엔도뉴클레아제는 게놈의 특정 위치에서 이중-가닥 절단(DSB)을 유도할 수 있으며 공여자 DNA가 제공된다면 상동 재조합(HR)의 자극 또는 비상동성 말단 접합(NHEJ)을 통해 랜덤 돌연변이를 유발할 수 있다. HR을 통한 게놈의 표적화된 변형은 공여자 DNA가 표적화된 뉴클레아제와 함께 제공된다면 호밍 엔도뉴클레아제로 달성될 수 있다. 체세포에서 특정 변형을 유도한 후, 이들 세포는 SCNT를 통해 다양한 목적으로 GE 돼지를 생산하는데 사용되었다. 따라서, 호밍 엔도뉴클레아제는 GE 돼지를 생산하는데 있어서 유용한 도구이다. 상이한 호밍 엔도뉴클레아제 중에서, 방어 기제로서 사용되는 경우 원핵생물로부터 변경된 CRISPR/Cas9 시스템이 효과적인 접근책인 것으로 보인다. 사실상, Cas9 시스템은 세 가지 성분, 즉, 표적 서열에 상보적인 영역을 함유하는 RNA(~20개 염기)(cis- 억제된 RNA [crRNA]), crRNA에 상보적인 영역을 함유하는 RNA(전사-활성화 crRNA[tracrRNA]), 및 이 복합체 중의 효소 단백질 성분인 Cas9가 필요하다. 염기-대합 crRNA 및 tracrRNA의 역할을 수행하기 위해 단일 가이드 RNA(gRNA)가 작제될 수 있다. gRNA/단백질 복합체가 게놈을 스캔하고 crRNA/gRNA에 상보적인 영역에서 DSB를 촉매할 수 있다. 기타 설계된 뉴클레아제와는 달리, 관심 유전자를 표적화하는데 필요한 시약을 작제하기 위해서는 단지 짧은 올리고머가 설계될 필요가 있는 반면 ZFNs 및 TALENs를 조립하기 위해서는 일련의 클로닝 단계가 필요하다.Homing endogens, such as the components in the zinc-finger nuclease (ZFN), transcriptional activator-like effector nuclease (TALEN), and clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) / CRISPR- Recent reports describing cleavage suggest that genetic engineering (GE) in pigs can now be more efficient. Targeted homing endonucleases can induce double-strand breaks (DSBs) at specific locations in the genome and provide random mutations through homologous recombination (HR) stimulation or non-homologous end joining (NHEJ) if donor DNA is provided . Targeted modification of the genome through HR can be achieved with homing endonucleases provided that the donor DNA is provided with a targeted nuclease. After inducing specific strains in somatic cells, these cells were used to produce GE pigs for various purposes through SCNT. Therefore, homing endonucleases are a useful tool in producing GE pigs. Among different homing endogenous nucleases, the modified CRISPR / Cas9 system from prokaryotes appears to be an effective approach when used as a defense mechanism. In fact, the Cas9 system contains three components: RNA (~ 20 bases) (cis-inhibited RNA [crRNA]) containing a region complementary to the target sequence, RNA containing a complementary region to the crRNA Activated crRNA [tracrRNA]), and Cas9, an enzyme protein component in this complex. A single guide RNA (gRNA) can be constructed to perform the role of base-cloning crRNA and tracrRNA. The gRNA / protein complex can scan the genome and catalyze DSB in regions complementary to the crRNA / gRNA. Unlike other engineered nuclease, only a short oligomer needs to be designed to construct the reagents needed to target the gene of interest, while a series of cloning steps are required to assemble ZFNs and TALENs.

유전자 파괴를 위한 현재의 표준 방법과는 달리, 설계된 뉴클레아제의 사용은 GE를 위한 출발 물질로서 접합자를 사용할 기회를 제공한다. 가축에서 유전자 파괴를 위한 표준 방법은 배양된 세포에서의 HR 및 체세포 핵 이식(SCNT)에 의한 배아의 후속적인 복원을 포함한다. SCNT를 통해 생산된 복제 동물은 때때로 발달상의 결함 징후를 보이기 때문에, 시조 동물이 실험에 사용되는 경우 발생할 수 있는 교란 SCNT 이상 및 표현형을 피하기 위해 SCNT/GE 시조의 자손이 전형적으로 연구에 사용된다. 설치류에 비해 돼지의 보다 긴 임신 기간 및 보다 높은 주거 비용을 고려하여, 번식에 대한 감소된 요구에 대해 시간 및 비용 상의 이점이 있다. 최근 보고는 돼지 접합자로의 ZFNs 및 TALENs의 직접 주입이 내인성 유전자를 파괴시킬 수 있고 원하는 돌연변이를 갖는 새끼 돼지를 생산할 수 있음을 입증하였다. 그러나, 새끼 돼지의 약 10% 만이 표적 유전자의 이중대립유전자 변형을 보였으며, 일부는 모자이크 유전자형을 나타내었다. 최근 기사는 CRISPR/Cas9 시스템이 발달 배아에서 돌연변이를 유도하고 ZFNs 또는 TALENs보다 더 높은 효율로 GE 돼지를 생산할 수 있음을 입증하였다. 그러나, CRISPR/ Cas9 시스템으로부터 생산된 GE 돼지 또한 모자이크 유전자형을 보유하였다. 또한, 상기한 모든 연구들은 실험을 위해 생체내 유도된 접합자를 사용하였는데, 이것은 충분한 수의 접합자를 수득하기 위해 집약적인 노동과 수많은 암퇘지를 필요로 한다.Unlike current standard methods for gene disruption, the use of engineered nuclease offers the opportunity to use zygotes as a starting material for GE. Standard methods for gene disruption in livestock include subsequent reconstitution of embryos by HR and somatic cell nuclear transfer (SCNT) in cultured cells. Since cloned animals produced from SCNT sometimes show signs of developmental defects, offspring of the SCNT / GE tribe are typically used in the study to avoid perturbed SCNT abnormalities and phenotypes that may occur when protozoans are used in experiments. Taking into account the longer pregnancy period and the higher housing costs of the pigs compared to rodents, there is a time and cost advantage over the reduced demand for breeding. Recent reports have demonstrated that direct infusion of ZFNs and TALENs into porcine zygotes can destroy endogenous genes and produce piglets with the desired mutations. However, only about 10% of the piglets showed double allelic variation of the target gene, and some showed the mosaic genotype. Recent articles have demonstrated that the CRISPR / Cas9 system can induce mutations in developmental embryos and produce GE pigs with higher efficiency than ZFNs or TALENs. However, GE pigs produced from the CRISPR / Cas9 system also possessed the mosaic genotype. In addition, all of the above studies used in vivo induced zygotes for experiments, which require intensive labor and numerous sows to obtain a sufficient number of zygotes.

당해 실시예는 시험관내 유도된 접합자의 주입 및 체세포의 변형에 이은 SCNT를 통해 GE 돼지를 생산하는데 있어서 CRISPR/ Cas9 시스템을 사용하는 효율적인 접근법을 설명한다. 두 개의 내인성 유전자(CD163 및 CD1D)와 한 개의 이식유전자(eGFP)가 표적화되었으며, 단지 시험관내 유도된 난모세포 또는 접합자가 각각 SCNT 또는 RNA 주입을 위해 사용되었다. CD163은 돼지 산업에 상당한 경제적 손실을 야기하는 것으로 알려진 바이러스인 돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스에 의한 증식성 감염에 필요한 것으로 보인다. CD1D는 비고전적 주 조직적합성 복합 단백질로 간주되며 불변 자연 살해 T 세포에의 지질 항원의 제시에 관여한다. 이러한 유전자가 결핍된 돼지는 농업 및 생체의학용 모델로 설계되었다. eGFP 이식유전자는 예비 개념-입증 실험 및 방법의 최적화를 위한 표적으로서 사용되었다.This example illustrates an efficient approach to using the CRISPR / Cas9 system in producing GE pigs via SCNT followed by injection of in vivo zygote and transformation of somatic cells. Two intrinsic genes (CD163 and CD1D) and one transgene gene (eGFP) were targeted, and only in vitro induced oocytes or zygotes were used for SCNT or RNA injection, respectively. CD163 appears to be required for proliferative infections caused by the swine respiratory syndrome virus, a virus known to cause significant economic losses to the pig industry. CD1D is considered to be a nonclassical primary histocompatibility complex protein and is involved in the presentation of lipid antigens to invariant natural killer T cells. Pigs lacking these genes were designed as agricultural and biological models. The eGFP transgene was used as a target for optimization of preliminary concept-proof experiments and methods.

재료 및 방법Materials and methods

화학물질 및 시약. 달리 명시하지 않는 한, 당해 연구에서 사용되는 모든 화학물질은 Sigma로부터 구입하였다. Chemicals and reagents . Unless otherwise indicated, all chemicals used in the study were purchased from Sigma.

특정 certain CRISPR을CRISPR 구축하기 위한  To build gRNA의gRNA 설계 design

CRISPR이 야생형 CD163 내에서는 DSB를 초래하지만 도메인 스왑 표적화 벡터에서는 그렇지 않도록 가이드 RNA를 야생형 CD163에 독특하고 도메인 스왑 표적화 벡터(아래 기재됨)에는 존재하지 않는 CD163의 엑손 7 내의 영역에 설계하였다. 표적화 벡터가 S. 오게네스 (Spy) 프로토스페이서 인접 모티프(PAM)를 변경시키는 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP)을 도입하는 단지 네 개의 위치가 있다. 다음을 포함하는 네 개의 표적 모두가 선택되었다: CRISPR the wild-type CD163 within the resulting DSB domain swaps, but the targeting vector was designed to a region within or not unique, a guide RNA in the wild-type CD163 (is described below), and domain-swap targeting vector is not present in exon 7 CD163. The targeting vector is S. blood coming Ness There are only four positions that introduce a single nucleotide polymorphism (SNP) that changes the Spy proto spacer adjacent motif (PAM). All four targets were selected, including:

(서열 번호1) GGAAACCCAGGCTGGTTGGAgGG (CRISPR 10),(SEQ ID NO: 1) GGAAACCCAGGCTGGTTGGAgGG (CRISPR 10),

(서열 번호2) GGAACTACAGTGCGGCACTGtGG (CRISPR 131), (SEQ ID NO: 2) GGAACTACAGTGCGGCACTGtGG (CRISPR 131),

(서열 번호3) CAGTAGCACCCCGCCCTGACgGG (CRISPR 256) 및 (SEQ ID NO: 3) CAGTAGCACCCCGCCCTGACgGG (CRISPR 256) and

(서열 번호4) TGTAGCCACAGCAGGGACGTcGG (CRISPR 282). PAM은 각 gRNA에서 굵은 글꼴로 확인할 수 있다.(SEQ ID NO: 4) TGTAGCCACAGCAGGGACGTcGG (CRISPR 282). PAM can be identified in bold font in each gRNA.

CD1D 돌연변이의 경우, CRISPR 표적에 대한 검색은 일차 전사체의 처음 1000 bp 내의 암호 가닥에 임의로 제한되었다. 그러나, RepeatMasker[26]("돼지" 반복 라이브러리)는 일차 전사체의 염기 943에서 시작하는 반복 요소를 확인하였다. 그 후 CRISPR 표적에 대한 검색은 일차 전사체의 처음 942 bp로 제한되었다. 마지막 Spy PAM이 염기 873에 위치하기 때문에 검색은 일차 전사체의 처음 873 bp로 추가로 제한되었다. 제1 표적(CRISPR 4800)이 선택되었는데, 그 이유는 이것이 일차 전사체에서 염기 42에 위치한 개시 코돈과 겹치기 때문이다(CCAGCCTCGCCCAGCGACATgGG (서열 번호5)). 두 개의 추가의 표적(CRISPR 5620 및 5626)이 선택되었는데, 그 이유는 이들이 우리의 임의 선택된 영역 내의 제1 선택에 가장 멀리 있기 때문이었다(CTTTCATTTATCTGAACTCAgGG (서열 번호6) 및 TTATCTGAACTCAGGGTCCCcGG (서열 번호7)). 이들 표적은 겹친다. 개시 코돈에 관하여, 가장 근위의 Spy PAM은 시각적 평가에 의해 결정되는 바와 같이 동형중합체 서열을 광범위하게 함유하는 단순 서열에 위치하였다. 제4 표적(CRISPR 5350)이 선택되었는데, 그 이유는 제1 표적 선택과 관련하여, 이것이 광범위한 단독중합체 영역을 함유하지 않는 가장 근위의 표적이었기 때문이다(CAGCTGCAGCATATATTTAAgGG (서열 번호8)). 설계된 crRNA의 특이성은 GenBank에서 유사한 돼지 서열에 대해 검색함으로써 확인되었다. 올리고뉴클레오티드(표 1)을 어닐링시키고 두 개의 발현 카세트, 인간 코돈-최적화 S. 피오게네스(hSpy) Cas9 및 키메라 가이드 RNA를 함유하는 p330X 벡터로 클로닝하였다. P330X를 Zhang 실험실 프로토콜(http://www.addgene.org/crispr/zhang/)에 따라 BbsI (New England Biolabs)로 소화시켰다. In the case of CD1D mutations, searches for CRISPR targets were arbitrarily limited to cryptic strands within the first 1000 bp of the primary transcript. However, the RepeatMasker [26] ("pig" repetition library) identified repeating elements beginning at base 943 of the primary transcript. The search for the CRISPR target was then limited to the first 942 bp of the primary transcript. Since the last Spy PAM was located at base 873, the search was further restricted to the first 873 bp of the primary transcript. The first target (CRISPR 4800) was chosen because it overlaps the initiation codon located at base 42 in the primary transcript (CCAGCCTCGCCCAGCGACATgGG (SEQ ID NO: 5)). Two additional targets (CRISPR 5620 and 5626) were selected because they were farthest from the first selection in our arbitrarily selected region (CTTTCATTTATCTGAACTCAgGG (SEQ ID NO: 6) and TTATCTGAACTCAGGGTCCCcGG (SEQ ID NO: 7)). These targets overlap. Regarding the initiation codon, the most proximal Spy PAM was located in a simple sequence extensively containing homologous polymer sequences, as determined by visual evaluation. A fourth target (CRISPR 5350) was chosen because, in connection with the first target selection, it was the most proximal target that did not contain a broad homopolymer domain (CAGCTGCAGCATATATTTAAgGG (SEQ ID NO: 8)). The specificity of the designed crRNA was confirmed by searching for similar pig sequences in GenBank. Oligonucleotides (Table 1) Annealing and two expression cassettes, human codon were cloned into the vector containing the optimized p330X S. Ness bring blood (h Spy) Cas9 and chimeric guide RNA. P330X was digested with BbsI (New England Biolabs) according to the Zhang laboratory protocol (http://www.addgene.org/crispr/zhang/).

eGFP를 표적화하기 위해, eGFP 코딩 서열을 표적화하는 두 개의 특이 gRNA를 eGFP 개시 코돈의 처음 60 bp 내에 설계하였다. eGFP1과 eGFP2 gRNA, 둘 모두는 안티센스 가닥 상에 있으며 eGFP1이 개시 코돈을 직접 표적화하였다. eGFP1 gRNA 서열은 CTCCTCGCCCTTGCTCACCAtGG(서열 번호9)이었고 eGFP2 gRNA 서열은 GACCAGGATGGGCACCACCCcGG(서열 번호10)이었다. To target eGFP , two specific gRNAs targeting the eGFP coding sequence were designed within the first 60 bp of the eGFP initiation codon. eGFP 1 and eGFP 2 Both gRNAs are on the antisense strand and eGFP1 directly targeted the initiation codon. The eGFP 1 gRNA sequence was CTCCTCGCCCTTGCTCACCAtGG (SEQ ID NO: 9) and the eGFP 2 gRNA sequence was GACCAGGATGGGCACCACCCcGG (SEQ ID NO: 10).

1. 설계된 crRNAs. 프라이머 1 및 프라이머 2는 Zhang 프로토콜에 따라 어닐링하였다. Table 1 . Designed crRNAs. Primer 1 and primer 2 were annealed according to the Zhang protocol.

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CD163 및 CD163 and CD1DCD1D 유전자를 위한 공여자 DNA의 합성 Synthesis of donor DNA for genes

돼지 CD163 및 CD1D 둘 다를 표적화 벡터와 형질감염된 세포주 사이의 동종 매치(isogenic match)를 보장하기 위해 후기 형질감염에 사용되는 태아 섬유아세포로부터 단리된 DNA로부터 PCR에 의해 증폭시켰다. 간략하게, 정방향 프라이머 CTCTCCCTCACTCTAACCTACTT(서열 번호 11), 및 후방향 프라이머 TATTTCTCTCACATGGCCAGTC(서열 번호 12)를 사용하는 LA 태그(Clontech)를 CD163의 9538 bp 단편을 증폭시키는데 사용하였다. 단편을 DNA 서열 분석하고 도메인-스왑 표적화 벡터를 구축하는데 사용하였다(도 1). 이 벡터는 엑손 11로부터의 인간 CD163L과 동일한 아미노산 서열을 암호화하도록 엑손 7 내에 33개 점 돌연변이를 포함하였다. 대체 엑손은 315 bp이었다. 또한, 후속 인트론이 Cre-재조합효소 (Cre)로 제거될 수 있는 선택 마커 유전자를 수용한 변형된 미오스타틴 인트론 B로 대체되었으며 보유된 loxP 부위를 잠복하는 경우 정상적인 스플라이싱을 이전에 입증하였다(Wells, 비공개 결과). 작제물의 긴 팔은 3469 bp이었으며 도메인 스왑 DS 엑손을 포함하였다. 짧은 팔은 1578 bp이었으며 엑손 7 및 8을 포함하였다(도 1b). 이러한 플라스미드가 1차 형질감염 실험에서 엑손 7의 암호 영역을 대체하고자 사용되었고 선택 마커(G418)를 통한 표적화 이벤트의 선택을 가능케 하였다. 표적화를 발생시키고자 한다면, 마커가 Cre-재조합효소에 의해 결실될 수 있다. 그 후, CD163 DS-표적화 벡터가 Cre 결실될 수 없는 Neo로 파괴된 SIGLEC1 유전자를 이미 함유한 세포주에 사용을 위해 변형되었다. 이러한 표적화 벡터에서, Neo 카세트, loxP 및 미오마이신 인트론 B는 제거되고, 단지 DS 엑손 만이 WT 긴 및 짧은 팔에 남아 있다(도 1c). Both pig CD163 and CD1D were amplified by PCR from DNA isolated from fetal fibroblasts used for late transfection to ensure an isogenic match between the targeting vector and the transfected cell line. Briefly, the LA tag (Clontech) using the forward primer CTCTCCCTCACTCTAACCTACTT (SEQ ID NO: 11) and the back primer TATTTCTCTCACATGGCCAGTC (SEQ ID NO: 12) was used to amplify the 9538 bp fragment of CD163. The fragments were used for DNA sequencing and construction of domain-swapped targeting vectors (Figure 1). This vector contained 33 point mutations in exon 7 to encode the same amino acid sequence as human CD163L from exon 11. [ The replacement exon was 315 bp. In addition, subsequent introns have been replaced with modified myostatin intron B that accepts a selectable marker gene that can be removed with Cre-recombinase (Cre), and normal splicing has previously been demonstrated when latent loxP sites are latent ( Wells, private results). The long arm of the construct was 3469 bp and contained the domain swap DS exon. The short arm was 1578 bp and contained exons 7 and 8 (FIG. 1B). These plasmids were used to replace the coding region of exon 7 in the first transfection experiment and enabled the selection of targeting events via selection marker (G418). If targeting is desired, markers can be deleted by Cre-recombinant enzymes. The CD163 DS-targeting vector was then transformed for use in cell lines already containing the SIGLECl gene disrupted by Neo that can not be Cre deleted. In this targeting vector, the Neo cassette, loxP and myomycin intron B are removed and only the DS exon remains in the WT long and short arms (Fig. 1C).

돼지 CD1D에 대한 게놈 서열을 정방향 프라이머 CTCTCCCTCACTCTAACCTACTT(서열 번호 13) 및 후방향 프라이머 GACTGGCCATGTGAGAGAAATA(서열 번호 14)를 사용하여 LA taq로 증폭시켜, 8729 bp 단편을 야기하였다. 단편을 DNA 서열분석하고 도 2에 나타낸 표적화 벡터를 구축하는데 사용하였다. Neo 카세트는 포스포글리세롤 키나제 (PGK) 촉진제의 조절하에 있고 측면에 loxP 서열이 있으며, 이것은 선택을 위해 도입되었다. 작제물의 긴 팔은 4832 bp이었고 짧은 팔은 3563 bp이었으며, 엑손 6 및 7을 포함하였다. 성공적인 HR이 일어난다면, 엑손 3, 4, 및 5가 제거되고 Neo 카세트로 대체될 것이다. NHEJ 복구가 부정확하게 일어난다면, 엑손 3은 파괴될 것이다.The genomic sequence for the pig CD1D was amplified with LA taq using the forward primer CTCTCCCTCACTCTAACCTACTT (SEQ ID NO: 13) and the back primer GACTGGCCATGTGAGAGAAATA (SEQ ID NO: 14), resulting in a 8729 bp fragment. The fragment was used for DNA sequencing and construction of the targeting vector shown in Fig. The Neo cassette is under the control of a phosphoglycerol kinase (PGK) promoter and has a loxP sequence on its side, which was introduced for selection. The long arm of the construct was 4832 bp, the short arm was 3563 bp, and included exons 6 and 7. If successful HR occurs, exons 3, 4, and 5 will be removed and replaced with Neo cassettes. If NHEJ recovery occurs incorrectly, exon 3 will be destroyed.

태아 섬유아세포 수집Fetal fibroblast collection

세포주를 생성하기 위해 돼지 태아 조직을 임신 35일째에 수집하였다. 두 개의 야생형 (WT) 수컷 및 암컷 태아 섬유아세포 세포주를 라지 화이트종 체내 교배(large white domestic cross)로부터 확립하였다. Neo 카세트(SIGLEC1-/- genetics)를 함유하도록 이전에 변형시킨 수컷 및 암컷 태아 섬유아세포가 또한 당해 연구에서 사용되었다. 태아 섬유아세포를 약간 수정하여 기재된 바와 같이 수집하였다; 각 태아로부터의 분쇄된 조직을 20 ml의 소화 배지(200 단위/ml 콜라게나제 및 25 Kunitz 단위/ml DNaseI로 보충된 1 g/L D-글루코스 [Cellgro] 및 L-글루타민을 함유하는 듈베코-개질된 이글 배지[DMEM]) 중에서 38.5℃에서 5 h 동안 소화시켰다. 소화 후, 태아 섬유아세포를 세척하고 DMEM, 15% 태아 소 혈청(FBS), 및 40 ㎍/ml 겐타마이신과 배양하였다. 밤새 배양한 후, 세포를 트립신화하고 10% 디메틸 설폭사이드를 갖는 FBS 중에 분취량으로 -80℃에서 동결시켜 액체 질소에 저장하였다.Porcine fetal tissues were harvested at 35 days of gestation to generate cell lines. Two wild type (WT) male and female fetal fibroblast cell lines were established from a large white domestic cross. Male and female fetal fibroblasts previously modified to contain Neo cassettes (SIGLEC1 - / - genetics) were also used in the study. Fetal fibroblasts were slightly modified and collected as described; The pulverized tissue from each fetus was suspended in 20 ml of digestion medium (1 g / L D-glucose [Cellgro] supplemented with 200 units / ml collagenase and 25 Kunitz units / ml DNase I and Dulbecco's -Modified Eagle's medium [DMEM]) at 38.5 [deg.] C for 5 h. After digestion, fetal fibroblasts were washed and incubated with DMEM, 15% fetal bovine serum (FBS), and 40 [mu] g / ml gentamycin. After overnight incubation, cells were trypsinized and stored in liquid nitrogen frozen at-80 C in aliquots in FBS with 10% dimethyl sulfoxide.

세포 형질감염 및 유전형 분석Cell Transfection and Genotyping

형질감염 조건은 본질적으로 이전에 보고된 바와 같았다. 공여자 DNA는 다양한 양의 CRISPR/Cas9 플라스미드(아래 열거됨)와 함께 1 ㎍의 일정량으로 항상 사용되었다. 공여자 DNA를 형질감염 전에 MLUI (CD163) (NEB) 또는 AFLII (CD1D) (NEB)와 선형화하였다. 확립된 세포주의 성별을 형질감염 전에 이전에 기재된 바와 같이 PCR에 의해 알아내었다. 수컷 및 암컷 세포주 둘 다를 형질감염시키고, 게놈 변형 데이터를 형질감염 사이에 함께 분석하였다. 유사한 계대배양수(2-4)의 태아 섬유아세포 세포주를 2일간 배양하고 15% FBS, 2.5 ng/ml 염기성 섬유아세포 성장 인자, 및 10 mg/ml 겐타마이신으로 보충된 1 g/L D-글루코스 (Cellgro) 및 L-글루타민을 함유하는 DMEM 중에서 75%-85% 융합도(confluency)로 되도록 성장시켰다. 섬유아세포를 인산염-완충 염수(PBS) (Life Technologies)로 세척하고 트립신화하였다. 세포를 떼어내자 마자, 세포를 전기천공 배지(75% cytosalts [120 mM KCl, 0.15 mM CaCl2, 10 mM K2HPO4, pH 7.6, 5 Mm MgCl2]) 및 25% Opti-MEM (LifeTechnologies)로 세정하였다. 세포 농도를 혈구계를 사용하여 정량하였다. 세포를 600 X g에서 5 min 동안 펠렛화하고 전기천공 배지에서 1 X 106의 농도로 재현탁시켰다. 각각의 전기천공은 250 V에서 BTX ECM 2001을 통해 투여된 세 개의 (1 msec) 구형파 펄스를 갖는 2 mm 갭 큐벳에 200 ㎕의 세포를 사용하였다. 전기천공 후, 세포를 상기한 DMEM에 재현탁시켰다. 선택을 위해, 600 ㎍/ml G418 (Life Technologies)을 형질감염한지 24 h 후 첨가하고, 배지를 7일째에 교체하였다. 집락을 형질감염 후 14일째에 선발하였다. 태아 섬유아세포를 G418 선택이 사용되었다면 10,000개 세포/플레이트로 그리고 G418 선택이 사용되지 않았다면 50개 세포/플레이트로 평판배양하였다. 오토클레이브 진공 그리스에 의해 각 집락 주위에 밀봉된 10 mm 오토클레이브 클로닝 실린더를 적용함으로써 태아 섬유아세포 집락을 수집하였다. 집락을 PBS로 세정하고 트립신을 통해 수확한 다음; DMEM 배양 배지에서 재현탁시켰다. 재현탁된 집락의 일부(1/3)를 96-웰 PCR 플레이트로 옮기고, 남은 (2/3) 세포를 24-웰 플레이트의 웰에서 배양하였다. 세포 펠렛을 6 ㎕의 용해 완충액(40 mM Tris, pH 8.9, 0.9% Triton X-100, 0.4 mg/ml 프로테이나제 K [NEB])에서 재현탁시키고, 세포 용해를 위해 65℃에서 30 min 동안 배양한 다음 85℃에서 10 min 동안 배양하여 프로테이나제 K를 불활성화시켰다. Transfection conditions were essentially as previously reported. The donor DNA was always used at a constant dose of 1 μg with various amounts of CRISPR / Cas9 plasmids (listed below). Donor DNA was linearized with MLUI (CD163) (NEB) or AFLII (CD1D) (NEB) before transfection. Gender of established cell lines was determined by PCR as previously described before transfection. Both male and female cell lines were transfected and genomic transformation data were analyzed together between transfection. Fetal fibroblast cell lines of similar subculture (2-4) were cultured for 2 days and cultured for 1 day with 1 g / L D-glucose supplemented with 15% FBS, 2.5 ng / ml basic fibroblast growth factor, and 10 mg / ml gentamycin (Cellgro) and L-glutamine in 75% -85% confluency. Fibroblasts were washed with phosphate-buffered saline (PBS) (Life Technologies) and trypsinized. As soon as the cells were removed, cells were resuspended in electroporation medium (75% cytosalts [120 mM KCl, 0.15 mM CaCl 2 , 10 mM K 2 HPO 4 , pH 7.6, 5 Mm MgCl 2 ] and 25% Opti-MEM (LifeTechnologies) . The cell concentration was quantitated using a hemocytometer. Cells were pelleted at 600 x g for 5 min and resuspended at a concentration of 1 x 10 6 in electroporation medium. Each electroporation used 200 [mu] l cells in a 2 mm gap cuvette with three (1 msec) square wave pulses administered via BTX ECM 2001 at 250 volts. After electroporation, the cells were resuspended in the DMEM described above. For selection, 600 / / ml G418 (Life Technologies) was added after 24 hours of transfection and the medium was replaced on day 7. Colonies were selected at 14 days after transfection. Fetal fibroblasts were plated at 10,000 cells / plate if G418 selection was used and at 50 cells / plate if G418 selection was not used. Fetal fibroblast colonies were collected by applying a 10 mm autoclave cloning cylinder sealed around each colony by autoclave vacuum grease. The colonies are washed with PBS and harvested through trypsin; And resuspended in DMEM culture medium. A portion (1/3) of resuspended colonies was transferred to 96-well PCR plates and the remaining (2/3) cells were cultured in wells of 24-well plates. The cell pellet was resuspended in 6 μl of lysis buffer (40 mM Tris, pH 8.9, 0.9% Triton X-100, 0.4 mg / ml Proteinase K [NEB]) and incubated at 65 ° C for 30 min And then incubated at 85 ° C for 10 min to inactivate proteinase K. [

DSDS 및 큰 및 작은 결실에 대한  And for large and small fruiting PCRPCR 스크리닝 Screening

HR-지시된 복구의 검출. 원거리 PCR을 사용하여 CD163 또는 CD1D에 대한 돌연변이를 확인하였다. 세 가지 상이한 PCR 검정을 사용하여 HR 이벤트를 확인하였다: 공여자 DNA의 CD163 또는 CD1D 서열에서 좌측 또는 우측의 내인성 CD163 또는 CD1D 서열에 이르는 영역의 PCR 증폭 및 설계된 공여자 DNA를 포함하는 CD163 또는 CD1D의 큰 영역을 증폭시키는 원거리 PCR. 외인성 Neo 서열의 부가로부터 생기는 1.8 kb (CD1D) 또는 3.5 kb (CD163)의 PCR 산물의 크기 증가가 유전자의 HR-지시된 복구에 대한 증거로 간주되었다. 모든 PCR 조건은 95℃에서 2 min 간의 초기 변성에 이은 94℃에서 30 sec, 50℃에서 30 sec, 및 68℃에서 7-10 min의 33회 사이클을 포함하였다. LA taq가 제조자의 권고에 따라 모든 검정에 사용되었다. 프라이머는 표 2에 나와있다. Detection of HR-directed recovery . Mutations to CD163 or CD1D were confirmed using remote PCR. Three different PCR assays were used to confirm HR events: PCR amplification of the region from the CD163 or CD1D sequence of the donor DNA to the left or right intrinsic CD163 or CD1D sequence and the large region of CD163 or CD1D containing the designed donor DNA Lt; / RTI > amplification. An increase in the size of the 1.8 kb (CD1D) or 3.5 kb (CD163) PCR product resulting from the addition of the exogenous Neo sequence was considered evidence of HR-directed repair of the gene. All PCR conditions included an initial denaturation at 95 ° C for 2 min followed by 33 cycles at 94 ° C for 30 sec, 50 ° C for 30 sec, and 68 ° C for 7-10 min. LA taq was used for all assays according to the manufacturer's recommendations. The primers are shown in Table 2.

표 2. CD163 및 CD1D의 HR 지시된 복구를 확인하는데 사용되는 프라이머Table 2. Primers used to confirm HR directed repair of CD163 and CD1D

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작은 결실 검정( NHEJ ). 작은 결실은 CRISPR/Cas9 시스템에 의해 도입된 돌출된 절단 부위가 측면에 있는 CD163 또는 CD1D의 PCR 증폭에 의해 알아내었다. 앰플리콘의 크기는 CD163 및 CD1D에 대해 각각 435 bp 및 1244 bp이었다. 배아 및 태아 섬유아세포 둘 다로부터의 용해물을 LA taq로 PCR 증폭시켰다. 검정의 PCR 조건은 95℃에서 2 min 간의 초기 변성에 이은 94℃에서 30 sec, 56℃에서 30 sec, 및 72℃에서 1 min의 33회 사이클이었다. 형질감염된 세포의 유전형 분석을 위해, 아가로스 겔 전기영동에 의해 PCR 앰플리콘을 분리함으로써 삽입 및 결실(INDEL)을 확인하였다. 배아 유전형 분석을 위해, 생성된 PCR 산물을 후속적으로 DNA 서열분석하여, PCR에서 사용되는 정방향 프라이머를 사용하여 작은 결실을 확인하였다. 프라이머 정보는 표 3에 나타내어져 있다. Small deletion assay ( NHEJ ) . Small deletions were detected by PCR amplification of CD163 or CD1D with protruding cleavage sites introduced by the CRISPR / Cas9 system on the side. The size of the amplicon was 435 bp and 1244 bp for CD163 and CD1D, respectively. The lysates from both the embryo and fetal fibroblasts were PCR amplified with LA taq. The PCR conditions for the assay were 33 cycles of 94 ° C for 30 sec, 56 ° C for 30 sec, and 72 ° C for 1 min, followed by an initial denaturation at 95 ° C for 2 min. For genotyping of transfected cells, insertion and deletion (INDEL) were identified by isolating the PCR amplicon by agarose gel electrophoresis. For embryonic genotype analysis, the resulting PCR products were subsequently sequenced by DNA sequencing and the forward primers used in the PCR were used to identify small deletions. The primer information is shown in Table 3.

표 3. CD163 및 CD1D 상에서 NHEJ를 통한 돌연변이를 확인하는데 사용되는 프라이머Table 3. Primers used to identify mutations through NHEJ on CD163 and CD1D

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체세포 핵 이식 ( SCNT ) Somatic cell nuclear transfer ( SCNT )

SCNT 배아를 생산하기 위해, 지역 도축장으로부터의 암퇘지(sow)-유도된 난모세포(ART, Inc.) 또는 새끼를 낳은 일이 없는 암퇘지(gilt)-유도된 난모세포를 사용하였다. 암퇘지-유도된 난모세포를 성숙 배지(2.9 mM Hepes, 5 ㎍/ml 인슐린, 10 ng/ml 표피 성장 인자 [EGF], 0.5 ㎍/ml 돼지 난포-자극 호르몬 [p-FSH], 0.91 mM 피루베이트, 0.5 mM 시스테인, 10% 돼지 난포액, 및 25 ng/ml 겐타마이신을 갖는 TCM-199) 중에 밤새 운송하고 24 h 후 신선한 배지로 옮겼다. 40-42 h의 성숙 후, 0.1% 히알루로니다제의 존재하에서 보텍싱함으로써 난구 세포를 난모세포로부터 제거하였다. 새끼를 낳은 일이 없는 암퇘지-유도된 난모세포를 체외 수정(IVF)에 대해 아래에 기재된 바와 같이 성숙시켰다. 조작 동안, 난모세포를 7.0 ㎍/ml 사이토칼라신 B로 보충된 조작 배지(0.6 mM NaHCO3, 2.9 mM Hepes, 30 mM NaCl, 10 ng/ml 겐타마이신, 및 3 mg/ml BSA를 갖는 TCM-199 [Life Technologies], 삼투압 농도 305 mOsm)에 두었다. 중기 II 플레이트를 함유하는 것으로 추정되는 인접 세포질의 일부와 함께 극체를 제거하고, 공여 세포를 가는 유리 모세관을 사용하여 난황주위 공간에 두었다. 그 후, 재구성된 배아를 BTX Electro 세포 조작기(Harvard Apparatus)를 사용하여 1.2 kV/cm에서 30 lsec 동안 두 개의 DC 펄스(1-sec 간격)로 융합 배지(0.3 M 만니톨, 0.1 mM CaCl2, 0.1 mM MgCl2, 및 0.5 mM Hepes)에서 융합시켰다. 융합 후, 융합된 배아를 암흑에서 10 min 동안 200 μM 티메로살로 및 30 min 동안 8 mM 디티오트레이톨로 완전히 활성화시켰다. 그 후 배아를 상기한 바와 같이 0.5 μM Scriptaid (S7817; Sigma-Aldrich), 히스톤 데아세틸라제 억제제를 갖는 변형된 돼지 접합자 배지 PZM3-MU1 중에서 14-16 h 동안 배양하였다.To produce SCNT embryos, sow-induced oocytes (ART, Inc.) or gilt-induced oocytes from a local slaughterhouse were used. The sow-induced oocytes were cultured in mature medium (2.9 mM Hepes, 5 / / ml insulin, 10 ng / ml epidermal growth factor [EGF], 0.5 / / ml porcine follicle stimulating hormone [p-FSH], 0.91 mM pyruvate , 0.5 mM cysteine, 10% porcine follicular fluid, and TCM-199 with 25 ng / ml gentamycin) overnight and transferred to fresh medium after 24 h. After maturation of 40-42 h, cumulus cells were removed from oocytes by vortexing in the presence of 0.1% hyaluronidase. Sow-induced oocytes were matured as described below for in vitro fertilization (IVF). During operation, the operation I medium supplemented with a cell to 7.0 ㎍ / ml Saito new color B (0.6 mM NaHCO 3, 2.9 mM Hepes, 30 mM NaCl, 10 ng / ml gentamicin, and TCM- having a 3 mg / ml BSA 199 [Life Technologies], osmotic concentration 305 mOsm). Polar bodies were removed with a portion of the proximal cytoplasm presumed to contain medium II plates and donor cells were placed in the space around the yolk sac using a thin glass capillary. The reconstituted embryos were then seeded onto fusion media (0.3 M mannitol, 0.1 mM CaCl 2 , 0.1 (1-sec intervals) at 1.2 kV / cm for 30 ls using a BTX Electro cell manipulator (Harvard Apparatus) mM MgCl 2 , and 0.5 mM Hepes). After fusion, the fused embryos were fully activated with 200 [mu] M Timerosilo for 10 min in the dark and 8 mM dithiothreitol for 30 min. The embryos were then incubated for 14-16 h in a modified porcine zygote medium PZM3-MU1 with 0.5 μM Scriptaid (S7817; Sigma-Aldrich), a histone deacetylase inhibitor as described above.

체외 수정 (In Vitro Fertilization IVFIVF ))

IVF를 위해, 새끼를 낳은 일이 없는 사춘기 전의 암퇘지로부터의 난소를 도살장(Farmland Foods Inc.)으로부터 입수하였다. 미숙한 난모세포를 10 ml 시린지에 부착된 18-게이지 피하주사침을 사용하여 중간 크기 (3-6 mm) 난포로부터 흡인시켰다. 그 후, 균일하게 어두운 세포질을 갖는 난모세포 및 원상태의 주위 난구 세포를 성숙을 위해 선택하였다. 대략 50개 난구 난모세포 복합체를 500 ㎕의 성숙 배지, 3.05 mM 글루코스, 0.91 mM 나트륨 피루베이트, 0.57 mM 시스테인, 10 ng/ml EGF, 0.5 ㎍/ml 황체형성 호르몬(LH), 0.5 ㎍/ml FSH, 10 ng/ml 겐타마이신 (APP Pharm), 및 0.1% 폴리비닐 알콜을 갖는 TCM-199 (Invitrogen)를 함유하는 웰에 가습된 공기 중에서 38.5℃, 5% CO2에서 42-44 h 동안 두었다. 성숙 말기에, 주위 난구 세포를 0.1% 히알루로니다제의 존재하에 3 분 동안 보텍싱함으로써 난모세포로부터 제거하였다. 그 후, 시험관내 성숙한 난모세포를 25-30개 난모세포의 그룹에서 50 ㎕ 점적의 IVF 배지(113.1 mM NaCl, 3 mM KCl, 7.5 mM CaCl2, 11 mM 글루코스, 20 mM Tris, 2 mM 카페인, 5 mM 나트륨 피루베이트, 및 2 mg/ml 소 혈청 알부민[BSA]을 함유하는 변형된 Tris-완충 배지)에 두었다. 하나의 100 ㎕ 동결된 정액 펠렛을 0.1% BSA로 보충된 3 ml의 Dulbecco PBS 중에서 해동시켰다. 동결된 WT 또는 신선한 eGFP 정액을 원심분리에 의해 650 3 g에서 20 min 동안 60% Percoll 중에서 및 10 min 동안 변형된 Tris-완충 배지 중에서 세척하였다. 몇몇 경우에, 이전에 기재된 eGFP 이식유전자에 대해 이형접합성인 신선하게 수집된 정액을 PBS 중에서 3회 세척하였다. 그 후, 정액 펠렛을 IVF 배지로 0.5 X 106개 세포/ml로 되도록 재현탁시켰다. 50 마이크로리터의 정액 현탁액을 난모세포를 갖는 점적에 도입하였다. 배우자를 공기중 5% CO2의 대기에서 38.5℃에서 5 시간 동안 공동 배양하였다. 수정 후, 배아를 공기중 38.5℃ 및 5% CO2에서 PZM3-MU1 중에서 배양하였다.For IVF, ovaries from pre-adolescent sows, which have not been breed, were obtained from the slaughterhouse (Farmland Foods Inc.). Immature oocytes were aspirated from mid-sized (3-6 mm) follicles using an 18-gauge hypodermic needle attached to a 10 ml syringe. Thereafter, oocytes with uniformly dark cytoplasm and undigested surrounding cumulus cells were selected for maturation. Approximately 50 cumulus cells were incubated with 500 μl of mature medium, 3.05 mM glucose, 0.91 mM sodium pyruvate, 0.57 mM cysteine, 10 ng / ml EGF, 0.5 μg / ml luteinizing hormone (LH), 0.5 μg / ml FSH , 10 ng / ml gentamycin (APP Pharm), and TCM-199 (Invitrogen) with 0.1% polyvinyl alcohol at 38.5 ° C, 5% CO 2 for 42-44 h in humidified air. At the end of maturation, surrounding cumulus cells were removed from oocytes by vortexing for 3 minutes in the presence of 0.1% hyaluronidase. Thereafter, mature oocytes in vitro were grown in a group of 25-30 oocytes in 50 쨉 l IVF medium (113.1 mM NaCl, 3 mM KCl, 7.5 mM CaCl2, 11 mM glucose, 20 mM Tris, 2 mM caffeine, 5 mM sodium pyruvate, and a modified Tris-buffered medium containing 2 mg / ml bovine serum albumin [BSA]). One 100 [mu] l frozen semen pellet was thawed in 3 ml of Dulbecco's PBS supplemented with 0.1% BSA. Frozen WT or fresh eGFP semen were washed by centrifugation at 650 3 g for 20 min in 60% Percoll and for 10 min in modified Tris-buffered medium. In some cases, freshly collected semen heterozygous for the previously described eGFP transgene was washed three times in PBS. The semen pellet was then resuspended in IVF medium to 0.5 x 10 6 cells / ml. 50 microliters of the semen suspension was introduced into the oocyte-bearing spot. Spouses were co-cultured for 5 hours at 38.5 ° C in an atmosphere of 5% CO 2 in air. After fertilization, the embryos were cultured in PZM3-MU1 at 38.5 ° C and 5% CO 2 in air.

배아 이식Embryo implantation

GE CD163 또는 CD1D 돼지를 생산하기 위해 생성된 배아를 1차 승가허용 발정(standing estrus) 후 1일째(SCNT) 또는 6일째(주입된 접합자)에 대리모에게 이식하였다. 6일째 이식을 위해, 접합자를 10 ng/ml ps48 (Stemgent, Inc.)의 존재하에서 PZM3-MU1 중에서 추가로 5일간 배양하였다. 배아를 대리모의 난관의 팽대-협부-접합부에 수술적으로 이식하였다. Embryos produced to produce GE CD163 or CD1D pigs were transplanted into surrogate mothers on the first day (SCNT) or on the sixth day (injected sow) after a first standing stern. For transplantation at day 6, the zygote was cultured for another 5 days in PZM3-MU1 in the presence of 10 ng / ml ps48 (Stemgent, Inc.). The embryos were surgically implanted into the bulbous-shoulder-to-abutment of the surrogate moth.

CRISPRCRISPR // Cas9Cas9 시스템을 위한 RNA의  RNA for the system 시험관내In vitro 합성 synthesis

시험관내 전사를 위한 주형 DNA를 PCR을 사용하여 증폭시켰다(표 4). 모든 형질감염 실험에 사용된 CRISPR/Cas9 플라스미드가 PCR을 위한 주형으로 작용하였다. 접합자에서 Cas9를 발현시키기 위해, mMESSAGE mMACHINE Ultra 키트(Ambion)를 사용하여 Cas9의 mRNA를 생산하였다. 그 후, 폴리 A 신호를 폴리 (A) 테일링 키트(Ambion)를 사용하여 Cas9 mRNA에 부가하였다. MEGAshortscript(Ambion)에 의해 CRISPR 가이드 RNA를 생산하였다. 합성된 RNA의 품질을 1.5% 아가로스 겔 상에서 가시화한 다음 10 ng/㎕의 최종 농도로 희석시키고(gRNA 및 Cas9 둘 다) 3 ㎕ 분취액으로 분배하였다.Template DNA for in vitro transcription was amplified using PCR (Table 4). The CRISPR / Cas9 plasmid used for all transfection experiments served as a template for PCR. Cas9 mRNA was produced using MMESSAGE mMACHINE Ultra kit (Ambion) to express Cas9 in the zygote. The polyA signal was then added to Cas9 mRNA using a poly (A) tailing kit (Ambion). The CRISPR guide RNA was produced by MEGAshortscript (Ambion). The quality of the synthesized RNA was visualized on a 1.5% agarose gel and then diluted to a final concentration of 10 ng / [mu] l (both gRNA and Cas9) and dispensed in 3 [mu] l aliquots.

표 4. 시험관내 전사를 위해 주형을 증폭시키는데 사용되는 프라이머.Table 4. Primers used to amplify templates for in vitro transcription.

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접합자에서 설계된 Designed at the zygote CRISPRCRISPR // Cas9Cas9 시스템의 미량주사 Trace injection of system

Cas9 및 gRNA를 코딩하는 메신저 RNA를 수정후 14 시간에 (추정 접합자) FemtoJet 미량주사기(Eppendorf)를 사용하여 수정된 난모세포의 세포질에 주사하였다. 미량주사는 Nikon 도립 현미경(Nikon Corporation; Tokyo, Japan)의 가열 스테이지 상에서 조작 배지 중에서 수행하였다. 그 후 주사된 접합자를 추가의 사용시까지 10 ng/ml ps48을 갖는 PZM3-MU1에 이식하였다.Messenger RNAs encoding Cas9 and gRNA were injected into the cytoplasm of fertilized oocytes using a FemtoJet microinjector (Eppendorf) at 14 hours post-fixation (presumptive zygote). Microinjection was performed in the operating medium on a heating stage of a Nikon on-line microscope (Nikon Corporation; Tokyo, Japan). The injected zygotes were then transplanted into PZM3-MU1 with 10 ng / ml ps48 until further use.

통계적 분석Statistical analysis

변형된 게놈을 갖는 집락의 수를 1로 분류하고, 게놈의 변형이 없는 집락을 0으로 분류하였다. PROC GLM (SAS)을 사용하여 차이를 측정하였으며, 0.05의 P값을 유의적인 것으로 간주하였다. 평균은 최소-제곱 평규느로서 계산하였다. 데이터는 수치 평균 ± SEM으로 나타내어진다. The number of colonies with the modified genome was classified as 1 and the colonies without genomic variation were classified as zero. Differences were measured using PROC GLM (SAS) and a P value of 0.05 was considered significant. The mean was calculated as the minimum-squared equilibrium. Data are expressed as the mean of the mean ± SEM.

결과result

체세포에서 CD163 및 In somatic cells, CD163 and CD1D의Of CD1D CRISPRCRISPR // Cas9Cas9 -- 매개된Mediated 녹아웃 knockout

CD163을 표적화하는 네 개의 상이한 CRISPR 플라스미드(가이드 10, 131, 256, 및 282)의 효율을 2 ㎍/㎕ 양의 공여자 DNA에서 시험하였다(표 5). CRISPR 282는 CRISPR 10 및 256 처리보다 유의적으로 더 높은 평균 집락 형성을 초래하였다(P < 0.05). 상기한 원거리 PCR 검정으로부터, 원래 의도된 바와 같은 HR를 통한 DS 대신에 503 bp 내지 1506 bp 정도에 이르는 큰 결실이 발견되었다(도 3a). 다른 DNA-편집 시스템을 사용한 이전의 보고들은 돼지에서 ZFN을 사용하여 6-333 bp의 훨씬 더 작은 결실을 나타내었기 때문에 이것은 예상하지 못했던 것이었다. CRISPR 10 및 네 개의 모든 CRISPR의 믹스는 CRISPR 256 및 282보다 변형된 게놈을 갖는 더 많은 수의 집락을 초래하였다(표 5, P < 0.002). Neo를 함유하지만 CD163에 상동성이 아닌 플라스미드 및 CRISPR 10으로의 형질감염은 큰 결실을 나타내는 집락을 초래하지 않았다. 흥미롭게도, 공여자 DNA가 어떠한 CRISPR 없이 도입되는 경우 하나의 단일대립유전자 결실이 또한 검출되었다. 이 검정은 돌연변이율의 과소평가를 나타내는 것 같은데, 그 이유는 형질감염된 체세포에서 아가로스 겔 상에서 검출될 수 없는 서열분석에 의한 어떠한 가능한 작은 결실도 스크리닝되지 않았기 때문이다.The efficiency of the four different CRISPR plasmids (guides 10, 131, 256, and 282) targeting CD163 was tested in the donor DNA in the amount of 2 ug / ㎕ (Table 5). CRISPR 282 resulted in significantly higher mean colony formation than CRISPR 10 and 256 treatments (P <0.05). From the above remote PCR assays, large deletions were found, ranging from 503 bp to 1506 bp, instead of the DS through HR as originally intended (Fig. 3a). Previous reports using other DNA-editing systems were unexpected because they showed a much smaller deletion of 6-333 bp using ZFN in pigs. The mix of CRISPR 10 and all four CRISPRs resulted in a larger number of colonies with modified genomes than CRISPR 256 and 282 (Table 5, P < 0.002). Plasmid containing Neo but not homologous to CD163 and transfection with CRISPR10 did not result in colonies representing large deletions. Interestingly, when a donor DNA was introduced without any CRISPR, a single allelic deletion was also detected. This assay appears to underestimate the mutation rate because no possible small deletions by sequencing that could not be detected on the agarose gel in the transfected somatic cells were screened.

표 5. CD163을 표적화하는 네 개의 상이한 CRISPR 플라스미드(가이드 10, 131, 256, 및 282)의 효율. 네 개의 상이한 CRISPR을 2 ㎍ 내지 1 ㎍ 양의 공여자 DNA에서 시험하였다(도 1에 나타냄). Table 5. Efficiency of four different CRISPR plasmids (guides 10, 131, 256, and 282) targeting CD163. Four different CRISPRs were tested in donor DNA in the amount of 2 [mu] g to 1 [mu] g (as shown in FIG. 1).

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* 4 + 공여자 DNA의 믹스는 0.5㎍의 각 CRISPR과 1 ㎍의 공여자 DNA의 동등한 혼합을 나타낸다. 공여자 DNA 처리는 비 CRISPR 대조군으로서 작용하며 10 + Neo 처리는 CRISPR 처리에서 관찰된 큰 결실이 CD163 공여자 DNA가 또한 존재하는 경우에만 존재하였음을 예시한다.* 4 + The mix of donor DNA represents an equivalent mix of 0.5 μg of each CRISPR and 1 μg of donor DNA. Donor DNA treatment serves as a non-CRISPR control and 10 + Neo treatment demonstrates that the large deletion observed in CRISPR treatment was only present if CD163 donor DNA was also present.

† ANOVA는 CRISPR 독성을 추정하기 위한 집락/플레이트의 평균 수 및 변형된 게놈을 갖는 집락 퍼센트를 비교하여 수행하였다. P값은 각각 0.025 및 0.0002이었다. n/a = 이 처리에 대해서는 레플리케이트가 없었으므로 통계적 분석을 수행하지 않았다.† ANOVA was performed by comparing the average number of colonies / plates to estimate CRISPR toxicity and the percentage of colonies with modified genomes. P values were 0.025 and 0.0002, respectively. n / a = Statistical analysis was not performed because there was no replicate for this treatment.

‡ HR를 갖는 하나의 집락이 부분 HR 이벤트를 나타낸다.• One cluster with HR represents a partial HR event.

a-c 위첨자 문자는 집락/플레이트의 평균 수 및 변형된 게놈을 갖는 집락 퍼센트 둘 다에 대한 처리군 사이의 유의적인 차이를 나타낸다(P <0.05). The ac superscript character represents a significant difference between the treatment groups for both the average number of colonies / plates and the percentage of colonies with strained genomes (P < 0.05).

초기 목표는 CD163에 대해 HR에 의해 도메인 스왑(DS)-표적화 이벤트를 수득하는 것이었지만, CRISPR은 표적화 CD163이 효율을 증가시키지 못했다. 이러한 표적화 벡터의 다양한 조합이 종래의 형질감염에 의한 HR에 의해 CD163을 변형시키는데 사용되어 왔으며 3399개 집락을 스크리닝한 후 0개 표적화 이벤트를 초래하였음을 주지해야 한다(Whitworth 및 Prather, 비공개된 결과). 우리는 CRISPR 10 및 DS-표적화 벡터를 공여자 DNA로 하여 형질감염에 의해 도입하고자 하는 32개 돌연변이 중의 16개를 함유하는 HR로부터 야기되는 부분 DS를 갖는 두 마리의 돼지를 수득하였다.The initial goal was to obtain domain swap (DS) -targeting events by HR for CD163, but the CRISPR did not increase the efficiency of the targeted CD163. It should be noted that various combinations of these targeting vectors have been used to modify CD163 by HR by conventional transfection and have resulted in zero targeting events after screening of 3399 colonies (Whitworth and Prather, unpublished results) . We obtained two pigs with a partial DS resulting from HR containing 16 of the 32 mutations for which CRISPR 10 and DS-targeting vectors were to be introduced by transfection into donor DNA.

그 후, 약물 선택 없이 CRISPR/Cas9-유도된 돌연변이의 효율을 시험하였다; 당해 연구에서 사용되는 태아 섬유아세포 세포주는 이미 Neo 내성 카세트 및 SIGLEC1의 녹아웃의 통합을 이미 갖고 있었다. 우리는 또한 CRISPR/Cas9 및 공여자 DNA의 비가 게놈 변형을 증가시키거나 높은 농도에서 독성 효과를 야기하는지를 시험하였다. CRISPR 131이 이 시험을 위해 선택되었는데, 그 이유는 이전 실험에서, 이것이 높은 수의 총 집락 및 변형된 게놈을 갖는 집락의 증가된 퍼센트를 초래하였기 때문이다. 3:1에서 20:1로 증가하는 양의 CRISPR 131 DNA는 태아 섬유아세포 생존가능성에 대해 유의적인 효과를 갖지 않았다. NHEJ에 의해 변형된 게놈을 갖는 집락의 퍼센트는 다양한 CRISPR 농도들 간에 유의적인 차이가 없었지만 10:1 비에서 가장 높은 수의 NHEJ를 가졌다(표 6, P = 0.33). 가장 높은 비의 CRISPR DNA 대 공여자 DNA (20:1)에서 조차도, HR은 관찰되지 않았다.Thereafter, the efficiency of CRISPR / Cas9-induced mutations was tested without drug selection; The fetal fibroblast cell line used in this study already had integration of Neo-resistant cassette and SIGLEC1 knockout. We also examined whether the ratio of CRISPR / Cas9 and donor DNA increased genomic modification or caused toxic effects at high concentrations. CRISPR 131 was selected for this test because in previous experiments it resulted in an increased percentage of colonies with high numbers of total colonies and strains of genomes. Increasing amounts of CRISPR 131 DNA from 3: 1 to 20: 1 did not have a significant effect on the viability of fetal fibroblast cells. The percentage of colonies with genomes modified by NHEJ was not significantly different between the various CRISPR concentrations, but had the highest number of NHEJs in the 10: 1 ratio (Table 6, P = 0.33). Even with the highest ratio of CRISPR DNA versus donor DNA (20: 1), HR was not observed.

표 6. 약물 선택 없이 CRISPR/Cas9-유도된 돌연변이의 효율. 네 가지 상이한 비의 공여자 DNA 대 CRISPR 131 DNA를 G418 선택의 사용 없이 이전에 변형된 세포주에서 비교하였다.Table 6. Efficiency of CRISPR / Cas9-induced mutations without drug selection. Four different non-donor DNA versus CRISPR 131 DNA were compared in previously transformed cell lines without the use of G418 selection.

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a NHEJ 복구를 갖는 집락 퍼센트에 대한 처리군 간의 유의적인 차이(P>0.05). a significant difference (P> 0.05) between the treatment groups for the colonization percent with NHEJ restoration.

b 증가하는 농도의 CRISPR로 게놈 변형된 집락의 수에 있어서 유의적인 차이는 없었다(P>0.33). b in the number of the increased variations in the genome of the CRISPR concentration colonies no significant difference (P> 0.33).

이 실험에 기초하여, 체세포에서 CD1D의 표적화된 파괴를 시도하였다. 네 가지 상이한 CRISPR을 설계하고 수컷과 암컷 세포, 둘 모두에서 시험하였다. 우리는 적용된 CRISPR 중의 세 개로부터 CD1D의 변형을 검출할 수 없었으나, CRISPR 5350의 사용은 아가로스 겔 전기영동에 의해 검출할 수 있을 정도로 큰 결실을 갖는 CD1D의 변형을 초래하지 않았다(표 7). 흥미롭게도, 우리는 공여자 DNA가 제공되었지만 HR을 통해 어떠한 유전자 변형도 수득하지 못하였다. 그러나, 우리는 CD163 녹아웃 실험과 유사한 큰 결실을 관찰하였다(도 3b). CRISPR/Cas9가 공여자 DNA와 함께 사용되지 않은 경우에는 큰 결실을 갖는 CD1D의 표적화된 변형이 검출되지 않았다. CRISPR/Cas9-안내된 표적화로부터의 CD1D의 변형은 각가 세포의 수컷 및 암컷 집락의 4/121 및 3/28이었다. 아가로스 겔 전기영동에 의해 검출 가능한 INDEL 만이 형질감염 데이터에 포함되었다.Based on this experiment, we attempted targeted destruction of CD1D in somatic cells. Four different CRISPRs were designed and tested in both male and female cells. We were unable to detect CD1D deformation from three of the applied CRISPRs, but the use of CRISPR 5350 did not result in the deformation of CD1D with deletions that were detectable by agarose gel electrophoresis (Table 7) . Interestingly, we were able to obtain donor DNA but not obtain any genetic modification through HR. However, we observed a large deletion similar to the CD163 knockout experiment (Figure 3b). When CRISPR / Cas9 was not used with the donor DNA, no targeted mutation of CD1D with large deletion was detected. Modifications of CD1D from the CRISPR / Cas9-guided targeting were 4/121 and 3/28 of the male and female colonies of each embryonic cell. Only INDELs detectable by agarose gel electrophoresis were included in the transfection data.

표 7. 네 개의 상이한 CRISPR을 2 ㎍ 내지 1 ㎍ 양의 공여자 DNA에서 시험하였다(도 2에 나타냄). 공여자 DNA 처리가 비 CRISPR 대조군으로서 작용하였다.Table 7. Four different CRISPRs were tested in donor DNA in the amount of 2 [mu] g to 1 [mu] g (as shown in FIG. 2). Donor DNA treatment served as a non-CRISPR control.

Figure pct00007
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GE 세포를 사용한 Using GE cells SCNT을SCNT 통한 CD163 및  Through CD163 and CD1DCD1D 돼지의 생산 Production of pigs

CD163 또는 CD1D의 변형을 나타내는 세포를 SCNT에 사용하여 CD163 및 CD1D 녹아웃 돼지를 생산하였다(도 3). 새끼를 낳은 일이 없는 수용자 암퇘지에게 7개 배아 이식(CD163 표 8), 6개 배아 이식(CD163-No Neo), 및 5개 배아 이식(CD1D)을 CRISPR/ Cas9 시스템으로 형질감염된 수컷 및 암컷 태아 섬유아세포로부터의 SCNT 배아로 수행하였다. 새끼를 낳은 일이 없는 수용자 암퇘지 중의 6마리(CD163), 2마리(CD163-No Neo), 및 4마리(CD1D)(표 9)가 만삭 임신하여 각각 85.7%. 33.3%, 및 80%의 임신율을 야기하였다. CD163 수용자 중에서, 5마리는 제왕 절개에 의해 건강한 새끼 돼지를 출산하였다. 한 마리(O044)는 자연 분만하였다. 한배새끼 수(Litter size)는 1 내지 8마리에 이르렀다. 출생 후 성장 장애 때문에 4마리 돼지는 안락사하였다. 한 마리 새끼 돼지는 심각한 구개 파열로 인해 안락사하였다. 남은 모든 새끼 돼지는 건강한 것으로 보인다(도 3c). 도 3b에 기재된 공여자 DNA 및 CRISPR 10로 형질감염된 태아 섬유아세포로부터 생신 두 마리의 한배 수컷 새끼 돼지는 CRISPR 10에 인접한 엑손 7에 30 bp 결실 및 선행 인트론의 추가의 1476 bp 결실을 가졌으며, 따라서 CD163의 인트론 6/엑손 7 접합을 제거하였다(도 3e). 유전자형 및 예측된 번역이 표 10에 요약되어 있다. 한 마리의 수컷 새끼 돼지 및 한 마리의 암컷 한배새끼(4마리 새끼 돼지)는 이전에 변형된 SIGLEC1 세포의 CD163-No Neo 형질감염으로부터 수득되었다. 5마리 새끼 돼지 모두는 SIGLEC1 및 CD163에 대한 이중 녹아웃이었다. 수컷 새끼 돼지는 하나의 대립유전자 상에서 엑손 7에 28 bp 결실 및 엑손 7의 부분 결실 및 엑손 8의 완전 결실 및 선행 인트론을 포함한 또 다른 대립유전자 상의 1387 bp 결실을 갖는 CD163의 이중대립유전자 변형을 가졌으며, 따라서 인트론 엑손 접합. 암컷 새끼 돼지는 하나의 대립유전자에 1382 bp 결실과 11 bp 삽입 및 다른 대립유전자에 CD163의 1720 bp 결실을 포함하는 CD163의 이중대립유전자 돌연변이를 가졌다. CD163 변형 및 예측된 번역의 요약을 표 10에서 찾아볼 수 있다. CRISPR 변형에 의한 CD1D 변형 및 예측된 번역의 요약은 표 11에서 찾아볼 수 있다. 간략하게, 한 마리 암컷 및 두 마리 수컷 한배새끼가 태어나, 13마리 새끼 돼지가 생성되었다. 한 마리 새끼 돼지는 출생 직후 사망하였다. 13마리 새끼 돼지 중 12마리는 CD1D의 이중대립유전자 또는 동형접합성 결실을 함유하였다(도 3f). 한 마리 새끼 돼지는 WT이었다. Cells expressing CD163 or CD1D variants were used in SCNT to produce CD163 and CD1D knockout pigs (Figure 3). (CD163), 6 embryos (CD163-No Neo), and 5 embryos (CD1D) were transplanted into CRISPR / Cas9 system transfected male and female embryos SCNT embryos from fibroblasts. Six (CD163), two (CD163-No Neo), and four (CD1D) (Table 9) of the uninfected recipient sows were term pregnancies, 85.7% each. 33.3%, and 80%, respectively. Of the CD163 recipients, 5 gave birth to healthy piglets by caesarean section. One (O044) was naturally delivered. Litter size ranged from 1 to 8. Four pigs were euthanized due to postnatal growth restriction. One piglet was euthanized by a severe palatal rupture. All remaining piglets appear healthy (Figure 3c). Two pig male piglets born from donor DNA and CRISPR 10 transfected fibroblasts described in Figure 3b had a 30 bp deletion in exon 7 adjacent to CRISPR 10 and an additional 1476 bp deletion of the preceding intron, To remove the intron 6 / exon 7 junction (Figure 3e). Genotype and predicted translations are summarized in Table 10. One male piglet and one female bull (4 piglets) were obtained from CD163-No Neo transfection of previously modified SIGLEC1 cells. All five piglets were double knockout for SIGLEC1 and CD163. The male piglet had a 28 bp deletion in exon 7 and a partial deletion of exon 7 and a complete deletion of exon 8 and a double allelic modification of CD163 with a 1387 bp deletion on another allele containing the preceding intron on one allele Thus, intron exon junctions. The female piglet had a double allele mutation of CD163, including 1382 bp deletion and 11 bp insertion in one allele and 1720 bp deletion of CD163 in the other allele. A summary of the CD163 variants and predicted translations can be found in Table 10. A summary of CD1D variants and predicted translations by CRISPR variants can be found in Table 11. Briefly, one female and two male cubs were born and 13 piglets were produced. One piglet died shortly after birth. Twelve of the 13 piglets contained a double allele or homozygous deletion of CD1D (Fig. 3F). One piglet was WT.

표 8. CD163에 대한 배아 이식 데이터. Table 8. Embryo transfer data for CD163 .

Figure pct00008
Figure pct00008

*CD163 CRISPR NT 라인은 형질감염에 의해 변형된 태아 섬유아세포 라인으로 NT에 의해 생성된 배아를 나타낸다. CRISPR 주사된 배아는 CD163 가이드 RNA와 CAS9 RNA로 1 세포기에 주사된 IVF 배아였다. CD163 CRISPR NT-no Neo 태아 라인은 선택 마커의 사용 없이 형질감염에 의해 변형된 이미 Neo 내성인 이전에 변형된 태아 섬유아세포로NT에 의해 생성된 배아를 나타낸다. * CD163 CRISPR NT line represents an embryo produced by NT as a fetal fibroblast line transformed by transfection. The CRISPR injected embryos were IVF embryos injected at 1 cell stage with CD163 guide RNA and CAS9 RNA. The CD163 CRISPR NT-no Neo fetal line represents an embryo generated by NT with previously transformed fetal fibroblasts that were already Neo- resistant transformed by transfection without the use of selectable markers.

† MU는 재료 및 방법의 IVF 부분에 기재된 바와 같이 미주리 대학에서 흡인 및 성숙시킨 새끼를 낳은 일이 없는 암퇘지 난모세포를 가리킨다. ART는 재료 및 방법의 SCNT 부분에 기재된 바와 같이 구입하여 성숙시킨 암퇘지 난모세포를 가리킨다.† MU refers to a sperm oocyte that has not been sucked and matured by the University of Missouri, as described in the IVF section of Materials and Methods. ART refers to sperm oocytes that have been purchased and matured as described in the SCNT section of Materials and Methods.

표 9. CD1D에 대한 배아 이식 데이터.Table 9. Embryonic transplantation data for CD1D .

Figure pct00009
Figure pct00009

* CD1D CRISPR NT 라인은 형질감염에 의해 변형된 태아 섬유아세포 라인으로 NT에 의해 생성된 배아를 나타낸다. CRISPR 주사된 배아는 CD1D 가이드 RNA와 CAS9 RNA로 1 세포기에 주사된 IVF 배아였다. * CD1D CRISPR NT line represents an embryo produced by NT as a fetal fibroblast line transformed by transfection. CRISPR injected embryos were IVF embryos injected with CD1D guide RNA and CAS9 RNA at one cell stage.

† MU는 재료 및 방법의 IVF 부분에 기재된 바와 같이 미주리 대학에서 흡인 및 성숙시킨 새끼를 낳은 일이 없는 암퇘지 난모세포를 가리킨다. ART는 재료 및 방법의 SCNT 부분에 기재된 바와 같이 구입하여 성숙시킨 암퇘지 난모세포를 가리킨다.† MU refers to a sperm oocyte that has not been sucked and matured by the University of Missouri, as described in the IVF section of Materials and Methods. ART refers to sperm oocytes that have been purchased and matured as described in the SCNT section of Materials and Methods.

표 10. CD163 변형된 돼지에 대한 유전자형 및 번역 예측. 일부 돼지는 이중대립유전자 타입의 변형을 함유할 뿐만 아니라 기재된 하나의 대립유전자 및 PCR에 의해 증폭되지 않았던 또 다른 변형된 대립유전자를 갖는다.Table 10. Genotype and translation predictions for CD163 modified pigs. Some pigs contain variants of the double allele type as well as one allele described and another modified allele that was not amplified by PCR.

Figure pct00010
Figure pct00010

Figure pct00011
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*KO, 녹-아웃* KO, green-out

** 새끼 돼지가 안락사하였기 때문에 포함되지 않음.** Not included because the piglet was euthanized.

† 이 컬럼에 있는 서열번호는 서열 번호 47과 관련하여 INDEL을 보이는 서열에 대한 서열번호를 가리킨다.† The sequence numbers in this column refer to the sequence numbers for sequences showing INDEL in relation to SEQ ID NO: 47.

a 삽입된 서열은 TACTACT (서열 번호 115)이었다. The inserted sequence was TACTACT (SEQ ID NO: 115).

b 삽입된 서열은 AG이었다. b The inserted sequence was AG.

c 삽입된 서열은 단일 아데닌 (A) 잔기였다. The inserted sequence was a single adenine (A) residue.

d 삽입된 서열은 TGTGGAGAATTC (서열 번호116)이었다. The inserted sequence was TGTGGAGAATTC (SEQ ID NO: 116).

e 삽입된 서열은 AGCCAGCGTGC (서열 번호 117)이었다. e The inserted sequence was AGCCAGCGTGC (SEQ ID NO: 117).

표 11. CD1D 변형 돼지에 대한 유전자형 및 번역 예측Table 11. CD1D Genotype and translation prediction for transformed pigs

Figure pct00012
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*KO, 녹-아웃* KO, green-out

돼지 접합자에서 From the porcine zipper CRISPRCRISPR // Cas9Cas9 시스템의 효율 System efficiency

CRISPR/Cas9 시스템을 사용한 체세포에서의 CD163 및 CD1D의 표적화된 파괴에 기초하여, 당해 방법을 돼지 배아발생(embryogenesis)에 적용하였다. 먼저, 우리는 발달하는 배아에서 CRISPR/Cas9 시스템의 유효성을 시험하였다. eGFP를 표적화하는 CRISPR/Cas9 시스템을 eGFP 이식유전자에 대해 이형접합성인 수퇘지로부터의 정액과 수정된 접합자에 도입하였다. 주사 후, eGFP를 발현하는 후속 배아를 모니터링하였다. 우리는 다양한 농도의 CRISPR/Cas9 시스템을 시험하였으며 전달된 CRISPR/Cas9 시스템의 세포독성을 관찰하였다(도 4a); CRISPR/Cas9 주사 후 배아 발달은 대조군에 비해 더 낮았다. 그러나, 실험된 모든 농도의 CRISPR/Cas9는,eGFP 발현을 갖는 어떠한 배아도 CRISPR/Cas9-주사된 그룹에서 발견되지 않았기 때문에, eGFP의 변형을 생성하는데 있어서 효과적이었다(도 4b); 비주사된 대조군 배아 중의 67.7%가 녹색이었으며, 이것은 eGFP의 발현을 나타낸다. 개별 배반포를 유전형분석한 경우, 우리는 CRISPR 결합 부위 근처에 작은 돌연변이를 확인할 수 있었다(도 4c). 독성 및 유효성에 기초하여, 10 ng/㎕의 gRNA 및 Cas9 mRNA가 하기 실험에 사용되었다.Based on the targeted destruction of CD163 and CD1D in somatic cells using the CRISPR / Cas9 system, the method was applied to embryogenesis. First, we tested the effectiveness of the CRISPR / Cas9 system in developing embryos. A CRISPR / Cas9 system targeting eGFP was introduced into semen and fertilized zygotes from heterozygous adult worms against the eGFP transgene. After injection, subsequent embryos expressing eGFP were monitored. We tested various concentrations of the CRISPR / Cas9 system and observed the cytotoxicity of the delivered CRISPR / Cas9 system (FIG. 4A); Embryo development after CRISPR / Cas9 injection was lower than in the control group. However, all concentrations of CRISPR / Cas9 tested were effective in generating a variant of eGFP, since no embryo with eGFP expression was found in the CRISPR / Cas9-injected group (Fig. 4b); 67.7% of the non-injected control embryos were green, indicating the expression of eGFP. When individual blastocysts were genotyped, we were able to identify small mutations near the CRISPR binding site (Fig. 4C). Based on toxicity and efficacy, 10 ng / [mu] g of gRNA and Cas9 mRNA were used in the following experiments.

CD163을 표적화하도록 설계된 CRISPR/Cas9 성분을 추정 접합자에 도입한 경우, 우리는 후속 배반포에서 유전자의 표적화된 변형을 관찰하였다. 개별 배반포를 CD163의 돌연변이에 대해 유전형분석한 경우, 특정 돌연변이가 모든 배아에서 발견되었다(100% GE 효율). 보다 중요하게도, 우리는 동형접합성 또는 이중대립유전자 변형(각각 8/18 및 3/18)을 갖는 배아를 찾을 수 있으면서(도 5), 또한 모자이크(단일대립유전자 변형) 유전자형(4/18 배아)을 검출할 수 있었다. 혼주(pool)로부터의 일부 배아(8/10)에 2 ng/㎕ Cas9 및 10 ng/㎕ CRISPR를 주사하였으며 돌연변이유발 효율에 있어 차이는 발견되지 않았다. 다음으로, 시험관내 결과에 기초하여, 우리는 표적 유전자의 특정 결실을 유도하기 위해 배아발생 동안 CD163 또는 CD1D를 파괴하는 상이한 gRNA를 나타내는 두 개의 CRISPR을 도입하였다. 그 결과, 우리는 두 개의 가이드를 도입함으로써 CD163 및 CD1D의 설계된 결실을 성공적을 유도할 수 있었다. 설계된 결실은 도입된 두 개의 가이드 사이에 게놈 서열을 제거한 결실로서 정의된다. CD163을 표적화하는 두 개의 CRISPR을 제공받은 배아 중에서, 한 개 빼고는 모든 배아가 CD163의 표적화된 변형을 유발하였다. 또한, 우리는 CD163에 설계된 결실을 갖는 5/13 배아(도 6a)를 발견하였으며 10/13 배아는 동형접합성 또는 이중대립유전자 방식으로 CD163의 변형을 갖는 것으로 보인다. 두 개의 CRISPR로 CD1D를 표적화하는 것 또한, 모든 배아(23/23)가 CD1D의 변형을 나타내었기 때문에 효과적이었다. 그러나, 우리는 단지 두 개의 배아(2/23)에서 CD1D의 설계된 결실을 발견할 수 있었다(도 6b). 우리는 또한 모자이크 유전자형을 갖는 5/23 배아를 발견하였지만, 나머지 배아는 CD1D의 동형접합성 또는 이중대립유전자 변형을 가졌다. 마지막으로, 우리는 다수의 유전자가 동일한 배아 내에서 CRISPR/Cas9 시스템에 의해 표적화될 수 있는지를 시험하였다. 이러한 목적을 위해, CD163과 eGFP, 둘 모두를 표적화하는 것은 이형접합성 eGFP 정액과 수정된 접합자에서 수행하였다. 주사된 배아로부터의 배반포를 CD163 및 eGFP에 대해 유전형분석한 경우, 우리는 CD163 및 eGFP가 배아발생 동안 성공적으로 표적화되었음을 발견하였다. 서열분석 결과는 다수의 유전자가 다중 CRISPR와 Cas9를 도입함으로써 표적화될 수 있음을 입증하였다(도 6c). When the CRISPR / Cas9 component designed to target CD163 was introduced into the putative zygote, we observed the targeted transformation of the gene in the subsequent blastocyst. When individual blastocysts were genotyped for CD163 mutations, specific mutations were found in all embryos (100% GE efficiency). More importantly, we were able to find embryos with homozygous or double allelic variants (8/18 and 3/18 respectively) (Fig. 5), and also with mosaic (single allelic variant) genotypes (4/18 embryos) Can be detected. Some embryos (8/10) from the pool were injected with 2 ng / Cas Cas9 and 10 ng / CR CRISPR and no difference in mutagenic efficiency was found. Next, based on the in vitro results, we introduced two CRISPRs that represent different gRNAs that destroy CD163 or CD1D during embryogenesis to induce a specific deletion of the target gene. As a result, we were able to successfully achieve the designed deletion of CD163 and CD1D by introducing two guides. Design deletions are defined as the deletion of the genomic sequence between the introduced two guides. Among the embryos provided with two CRISPRs targeting CD163, all but one embryo induced targeted transformation of CD163. We also found a 5/13 embryo (Fig. 6a) with deletions designed on CD163 and a 10/13 embryo appears to have a variant of CD163 in a homozygous or double allele manner. Targeting CD1D with two CRISPRs was also effective because all embryos (23/23) showed alterations in CD1D. However, we were able to find the designed deletion of CD1D in only two embryos (2/23) (Fig. 6b). We also found 5/23 embryos with the mosaic genotype, but the remaining embryos had homozygosity or dual allelic variability of CD1D. Finally, we tested whether multiple genes could be targeted by the CRISPR / Cas9 system in the same embryo. For this purpose, targeting of both CD163 and eGFP was performed in heterozygous eGFP semen and modified zygote. When the blastocysts from the injected embryos were genotyped for CD163 and eGFP, we found that CD163 and eGFP were successfully targeted during embryogenesis. Sequence analysis results demonstrated that multiple genes could be targeted by introducing multiple CRISPRs and Cas9 (FIG. 6C).

CRISPRCRISPR / / Cas9Cas9 -주사된 접합자로부터의 CD163 및 CD163 &lt; / RTI &gt; and &lt; RTI ID = CD1DCD1D 돌연변이체의 생산 Production of mutants

우리의 선행 시험관내 연구로부터의 성공에 기초하여, 우리는 몇 가지 CRISPR/Cas9-주사된 접합자를 생산하였으며 수용자당 46-55개 배반포를 이식하였다(이 숫자가 우리의 시험관내 유도된 배아로부터 돼지를 생산하는데 있어서 효과적인 것으로 나타났기 때문에). 우리는 CD163 및 CD1D에 대해 각각 두 개씩 4개의 배아 이식을 수행하였으며, 각각의 변형에 대해 임신을 수득하였다. 우리는 CD163에 변형을 지닌 건강한 네 마리 새끼 돼지를 생산하였다(표 8). 모든 새끼 돼지, 즉 수용자 암퇘지 ID O083으로부터의 한배새끼 67은 CD163의 동형접합성 또는 이중대립유전자 변형을 나타내었다(도 7). 두 마리 새끼 돼지는 전달된 두 개의 CRISPR에 의해 CD163의 설계된 결실을 나타내었다. 모든 새끼 돼지는 건강하였다. CD1D의 경우, 한 번의 임신이 또한 네 마리 새끼 돼지(수용자 암퇘지 식별 번호 O165로부터의 한배새끼 166)를 생산하였다: 암컷 한 마리 및 수컷 세 마리(표 9). 한 마리 새끼 돼지(166-1)는 개시 코돈을 함유하는 엑손 3을 완전히 제거한 362 bp 결실을 포함한 CD1D의 모자이크 돌연변이를 지녔다(도 8). 한 마리 새끼 돼지는 하나의 대립유전자에 2 bp 미스매치와 6 bp 삽입 및 다른 대립유전자에 큰 결실을 함유한다. 두 마리 추가의 새끼 돼지는 이중대립유전자 단일 bp 삽입을 가졌다. CD163에 대해서는 어떠한 모자이크 돌연변이도 검출되지 않았다. Based on our successes from our preliminary in vitro studies, we produced several CRISPR / Cas9-injected zygotes and grafted 46-55 blastocysts per recipient (this figure was derived from our in vitro- Since it has been shown to be effective in producing. We performed four embryo transfers of two each for CD163 and CD1D, and obtained pregnancy for each strain. We produced four healthy piglets with deformation on CD163 (Table 8). All cubs, ie, littermate 67 from recipient sperm ID O083, exhibited homozygosity or dual allelic modification of CD163 (FIG. 7). Two piglets exhibited the designed deletion of CD163 by the two CRISPRs delivered. All young pigs were healthy. In the case of CD1D, a single pregnancy also produced four piglets (166 pups from the recipient calf identification O165): one female and three males (Table 9). One piglet (166-1) had a mosaic mutation of CD1D including a 362 bp deletion in which exon 3 containing the initiation codon was completely removed (Fig. 8). One piglet contains 2 bp mismatches and 6 bp insertions in one allele and a large deletion in the other allele. Two additional piglets had a double allele single bp insertion. No mosaic mutations were detected for CD163.

고찰Review

GE 돼지 생산의 효율 증가는 농업 및 생체의학을 위해 더 많은 GE 돼지를 제공함으로써 넓은 영향을 미칠 수 있다. 상기한 데이터는 CRISPR/Cas9 시스템을 사용함으로써, 특정 돌연변이를 갖는 GE 돼지가 높은 효율로 생산될 수 있음을 보여준다. CRISPR/Cas9 시스템은 체세포에서 및 착상전 배아에서 유전자를 변형시키는데 성공적으로 적용되었다.The increased efficiency of GE pig production can have widespread impact by providing more GE pigs for agriculture and biomedicine. Using the CRISPR / Cas9 system, the above data show that GE pigs with certain mutations can be produced with high efficiency. The CRISPR / Cas9 system has been successfully applied to transform genes in somatic and pre-implantation embryos.

CRISPR/Cas9 시스템이 체세포에 도입되는 경우, 이것은 NHEJ에 의해 우리의 표적 유전자의 표적화된 파괴를 성공적으로 유도하였지만 HR에 의해 표적화하는 능력을 증가시키지는 못했다. 체세포에서 개별 CRISPR/Cas9의 표적화 효율은 가변적이었으며, 이것은 안내의 설계가 표적화 효율에 영향을 미친다는 것을 나타내었다. 특히, 우리는 CRISPR 5350 및 Cas9가 체세포에 도입되는 경우 CD1D의 어떠한 표적화된 변형도 찾아볼 수 없었다. 이것은 돼지를 생산하기 전에 다수의 gRNA를 설계하고 이들의 효율을 입증하는 것이 유리할 수 있음을 시사한다. 공여자 DNA의 존재하에서 HR-지시 복구의 부족의 이유는 여전히 불명확하다. CRISPR 및 공여자 DNA로 형질감염된 886개 집락(CD163 및 CD1D 둘 다)를 스크리닝한 후, 단 하나의 집락 만이 부분 HR 이벤트에 대한 증거를 가졌다. 우리의 결과는 CRISPR/Cas9 시스템이 도입된 공여자 DNA와 함께 작용하여 표적 유전자에 예상치 못한 큰 결실을 유발하지만 이러한 두 개의 특정 표적화 벡터에 대한 HR 효율을 증가시키지는 못한다는 것을 입증하였다. 그러나, 큰 결실 관찰에 대한 특정 메카니즘은 알려져 있지 않다. 우리의 그룹으로부터의 이전의 보고들은 공여자 DNA가 HR-지시 복구를 유도하기 위해 ZFN과 효과적으로 사용될 수 있음을 시사하였다. 유사하게는, 우리는 공여자 DNA가 CRISPR/ Cas9 시스템과 사용되는 경우 표적화 효율의 증가를 보았지만, 완전한 HR 지시된 복구는 관찰되지 않았다. ZFN을 사용한 우리의 선행 연구에서, 우리는 ZFN에 의해 DSB를 유도한 후 유도된 공여자 DNA의 부분 재조합을 발견하였기 때문에 표적화된 변형이 HR과 NHEJ의 병용을 통해 일어날 수 있음을 관찰하였다. HR 및 NHEJ 경로가 독립적인 것이 아니라 DSB가 호밍 엔도뉴클레아제에 의해 유도된 후 복구 과정을 완료하기 위해 함께 작용할 수 있다는 것이 한 가지 설명이 될 수 있다. 보다 높은 농도의 CRISPR이 체세포에서 표적화 효율을 개선시킬 수 있지만 이들 실험 결과에서 통계적 차이는 발견되지 않았다. 이것은 CRISPR이 CRISPR/Cas9 시스템에서 제한 인자이지만, 추가의 검증이 필요하다는 것을 시사할 수 있다. 표적화된 세포가 SCNT를 통해 GE 돼지를 생산하는데 성공적으로 사용되었으며, 이것은 CRISPR/Cas9의 적용이 세포가 복제하는 능력에 영향을 미치지 않는다는 것을 나타낸다. 몇몇 새끼 돼지는 건강상의 이유로 안락사하였다; 그러나, 이것은 SCNT-유도된 새끼 돼지에서는 흔히 있는 일이다.When the CRISPR / Cas9 system was introduced into somatic cells, it successfully induced targeted destruction of our target gene by NHEJ, but did not increase the ability to target by HR. The targeting efficiency of individual CRISPR / Cas9 in somatic cells was variable, indicating that the design of guidance influenced the targeting efficiency. In particular, we could not find any targeted variation of CD1D when CRISPR 5350 and Cas9 were introduced into somatic cells. This suggests that it may be advantageous to design multiple gRNAs and demonstrate their efficiency before producing pigs. The reason for the lack of HR-directed repair in the presence of donor DNA is still unclear. After screening 886 colonies (both CD163 and CD1D) transfected with CRISPR and donor DNA, only one colony had evidence for partial HR events. Our results demonstrate that the CRISPR / Cas9 system works in conjunction with the donor DNA introduced to cause an unexpected large deletion in the target gene, but does not increase HR efficiency for these two specific targeting vectors. However, no specific mechanism for large deletion observations is known. Previous reports from our group suggested that donor DNA could be used effectively with ZFN to induce HR-directed repair. Similarly, we observed an increase in targeting efficiency when donor DNA was used with the CRISPR / Cas9 system, but no complete HR directed repair was observed. In our previous study using ZFN, we observed that partial transformation of the donor DNA was induced after induction of DSB by ZFN, so we observed that the targeted transformation could occur through the combination of HR and NHEJ. One explanation might be that the HR and NHEJ pathways are not independent, but that the DSBs can work together to complete the repair process after being induced by homing endonuclease. Higher concentrations of CRISPR could improve targeting efficiency in somatic cells, but no statistical difference was found in these experimental results. This suggests that CRISPR is a limiting factor in the CRISPR / Cas9 system, but additional verification is required. Targeted cells have been successfully used to produce GE pigs via SCNT, indicating that the application of CRISPR / Cas9 does not affect the ability of cells to replicate. Some young pigs euthanized for health reasons; However, this is common in SCNT-induced piglets.

CRISPR/Cas9 시스템이 접합자 주사에 의해 발달하는 배아에 도입되는 경우, 거의 100%의 배아 및 돼지는 표적화된 유전자에 INDEL을 함유하였으며, 이것은 당해 기술이 배아발생 동안 매우 효과적임을 입증한다. 우리의 연구 동안 우리가 관찰한 효율은 배아발생 동안 호밍 엔도뉴클레아제를 사용하는 다른 연구들에서 보고된 빈도를 능가하였다. 배반포 단계에 도달한 배아 수의 감소는 이 연구에서 우리가 도입한 CRISPR/Cas9의 농도가 배아에 독성일 수 있음을 시사하였다. 전달 시스템을 더욱 최적화하는 것이 배아의 생존가능성을 증가시킬 수 있고 따라서 과정의 전반적인 효율을 개선시킬 수 있다. 여기서 관찰된 거의 100% 돌연변이 유발율은 돼지의 CRISPR/Cas9-매개된 녹아웃에서 선행 보고와는 상이하였다; 그러나, 연구들 간의 효율에 있어서의 차이는 선택된 표적 및 가이드의 조합일 수 있다. 우리의 연구에서, 보다 낮은 농도의 CRISPR/Cas9(10 ng/㎕ each)가 발달하는 배아에서 돌연변이를 생성하고 GE 돼지를 생산하는데 효과적이었다. 농도는 돼지 접합자에서 이전에 보고된 것보다 낮다(125 ng/㎕의 Cas9 및 12.5 ng/㎕의 CRISPR). 발달하는 배아에 과량의 핵산을 도입하는 것은 독성일 수 있기 때문에 보다 낮은 농도의 CRISPR/Cas9 성분이 발달하는 배아에 유리할 수 있다. 우리는 우리의 시험관내 검정으로부터의 CRISPR/Cas9-주사된 배아에서 약간의 모자이크 유전자형을 보았다; 그러나, 접근법을 통해 생산된 단 한 마리의 새끼 돼지만이 모자이크 유전자형을 가졌다. 잠재적으로, 모자이크 유전자형은 접합자에서 CRISPR/Cas9 시스템 사용의 주요 장애물로 간주되었기 때문에 CRISPR/Cas9 성분의 주사가 다른 호밍 엔도뉴클레아제의 도입보다 더욱 효과적일 수 있다. 우리의 결과에 의해 입증되는 CRISPR/Cas9 시스템 사용의 또 다른 이익은 우리는 CRISPR/Cas9 시스템으로 주사된 IVF-유도된 접합자로부터 생산된 CD163 녹아웃 돼지를 전혀 잃지 않은 반면에 SCNT로부터 야기된 몇몇 새끼 돼지는 몇 일 후 안락사하였다는 것이다. 이것은 당해 기술이 녹아웃 돼지를 생산하는 데 있어서 SCNT의 필요를 피할 수 있을 뿐만 아니라 SCNT와 관련된 흔한 건강 문제를 극복할 수 있음을 시사한다. 접합자로의 CRISPR/Cas9 mRNA의 주사가 최적화되었으므로, 향후의 실험들은 공여자 DNA의 공동주사를 또한 포함할 것이다.When the CRISPR / Cas9 system is introduced into an embryo developed by a zygote injection, nearly 100% embryos and pigs contain INDEL in the targeted gene, demonstrating that the technique is highly effective during embryonic development. The efficiency we observed during our study surpassed the frequency reported in other studies using homing endonuclease during embryogenesis. The reduction in the number of embryos reached at the blastocyst stage suggests that the CRISPR / Cas9 concentration we introduced in this study may be toxic to the embryo. Further optimization of the delivery system can increase the viability of the embryo and thus improve the overall efficiency of the procedure. The nearly 100% mutagenic rates observed here were different from the previous reports in CRISPR / Cas9-mediated knockout of pigs; However, the difference in efficiency between studies can be a combination of selected targets and guides. In our study, lower concentrations of CRISPR / Cas9 (10 ng / ㎕ each) were effective in producing mutants and producing GE pigs in developing embryos. Concentrations are lower (125 ng / l of Cas9 and 12.5 ng / l of CRISPR) than previously reported in porcine zygotes. Introducing excess nucleic acids into developing embryos can be toxic, which may be advantageous for embryos in which lower concentrations of CRISPR / Cas9 components are developed. We have seen some mosaic genotypes in CRISPR / Cas9-injected embryos from our in vitro assay; However, only one piglet produced through the approach had the mosaic genotype. Potentially, injections of the CRISPR / Cas9 component may be more effective than introduction of other homing endonuclease agents since the mosaic genotype was considered to be a major hurdle to using the CRISPR / Cas9 system in the zygote. Another benefit of using the CRISPR / Cas9 system demonstrated by our results is that we did not lose any of the CD163 knockout pigs produced from IVF-induced zygotes injected with the CRISPR / Cas9 system, whereas some of the piglets Was euthanized a few days later. This suggests that the technique can avoid the need for SCNT in producing knockout pigs as well as overcome common health problems associated with SCNT. Since injection of CRISPR / Cas9 mRNA into the zygote has been optimized, future experiments will also include co-injection of donor DNA.

우리는 접합자에 두 개의 CRISPR와 Cas9를 도입하는 것이 발달하는 배아에서 염색체 결실을 유도할 수 있고 의도하는 결실, 즉, 두 개의 CRISPR 가이드 사이의 특정 결실을 갖는 돼지를 생산할 수 있음을 입증하였다. 이러한 설계된 결실은, 우리가 NHEJ에 의해 야기된 무작위 이벤트에 의존하기 보다는 결실의 크기를 명시할 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 특히, 호밍 엔도뉴클레아제에 의해 유발된 것의 3의 배수로 뉴클레오티드의 삽입/결실이 있다면, 어떠한 프레임 시프트도 일어나지 않기 때문에 돌연변이가 오히려 히이포모르픽 돌연변이(hypomorphic mutation)을 야기할 수 있다. 그러나, 두 개의 CRISPR을 도입함으로써, 우리는 비기능 단백질을 생성할 수 있는 더 높은 기회를 갖는 더 큰 결실을 야기할 수 있다. 흥미롭게도, CD1D CRISPR은 CD163보다 게놈의 더 넓은 영역에 걸쳐 설계되었다; CD163 CRISPR 10 및 131 사이에는 124 bp 간격이 있는 반면 CD1D의 경우 CRISPR 4800 및 5350 사이에 550 bp의 간격이 있었다. CRISPR 사이의 보다 긴 간격은 연구에서 보여지는 바와 같이 결실을 생성하는데 있어서 그다지 효과적이지 않았다. 그러나, 우리는 단지 제한된 수의 관측을 갖고 여기서는 지목하지 않은 개별 CRISPR의 효율을 고려할 필요가 있기 때문에, CRISPR 간의 거리 및 의도된 결실을 야기하는 능력 사이의 관계를 검증하기 위해 추가의 연구가 필요하다.We have demonstrated that introduction of two CRISPRs and Cas9 into the zygote can induce chromosomal deletions in the developing embryo and produce pigs with the intended deletion, that is, specific deletions between the two CRISPR guides. This designed fate can be advantageous because we can specify the size of the deletion rather than relying on a random event caused by NHEJ. In particular, if there is insertion / deletion of nucleotides in multiples of 3 of that caused by homing endonuclease, the mutation may cause a hypomorphic mutation, since no frame shift occurs. However, by introducing two CRISPRs, we can cause larger deletions with higher chances of producing nonfunctional proteins. Interestingly, CD1D CRISPR was designed over a wider region of the genome than CD163; There was a 124 bp spacing between CD163 CRISPR 10 and 131, while a 550 bp spacing between CRISPR 4800 and 5350 for CD1D. Longer intervals between CRISPRs were not as effective in producing deletions as shown in the study. However, further study is needed to verify the relationship between the distance between the CRISPRs and the ability to cause the intended loss, since we only need to consider the efficiency of individual CRISPRs with a limited number of observations and not mentioned here .

CRISPR/Cas9 시스템은 또한 동일한 배지 내에 두 개의 유전자를 동시에 표적화하는데 효과적이었으며, 여기서 유일한 추가의 단계는 하나의 추가의 CRISPR와 crRNA를 도입하는 것이다. 이것은 다른 호밍 엔도뉴클레아제에 비해 다수의 유전자를 쉽게 파괴시킴을 예시한다. 이러한 결과는 이 기술이 상보성 효과를 가질 수 있는 유전자 클러스터 또는 유전자 패밀리를 표적화하는데 사용될 수 있으며, 따라서 모든 유전자가 파괴되지 않는다면 개별 유전자의 역할을 결정하기가 어려운 것으로 판명된다는 것을 시사한다. 우리의 결과는 CRISPR/Cas9 기술이 체세포에서 유전자 표적화의 효율을 증가시킴으로써 및 직접 접합자 주사에 의해 GE 돼지를 생산하는데 적용될 수 있음을 입증한다.The CRISPR / Cas9 system was also effective at simultaneously targeting two genes in the same medium, where the only additional step is to introduce one additional CRISPR and crRNA. This illustrates the ease of destroying multiple genes compared to other homing endogenous nucleases. These results suggest that this technique can be used to target gene clusters or gene families that may have a complementarity effect, thus proving difficult to determine the role of individual genes unless all genes are destroyed. Our results demonstrate that CRISPR / Cas9 technology can be applied to increase the efficiency of gene targeting in somatic cells and to produce GE pigs by direct zygospore injection.

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42. Lee K, Kwon DN, Ezashi T, Choi YJ, Park C, Ericsson AC, Brown AN, Samuel MS, Park KW, Walters EM, Kim DY, Kim JH, 등 Engraftment of human iPS cells and allogeneic porcine cells into pigs with inactivated RAG2 and accompanying severe combined immunodeficiency. Proc Natl Acad Sci U S A 2014; 111:7260-7265.42. Engraftment of human iPS cells and allogeneic porcine cells into pigs with inactivated cells were investigated by immunohistochemical staining and immunohistochemical staining. RAG2 and accompanying severe combined immunodeficiency. Proc Natl Acad Sci U SA 2014; 111: 7260-7265.

43. Brinster RL, Chen HY, Trumbauer ME, Yagle MK, Palmiter RD. Factors affecting the efficiency of introducing foreign DNA into mice by microinjecting eggs. Proc Natl Acad Sci U S A 1985; 82:4438-4442.43. Brinster RL, Chen HY, Trumbauer ME, Yagle MK, Palmiter RD. Factors affecting the efficiency of introducing foreign DNA into mice by microinjecting eggs. Proc Natl Acad Sci U SE 1985; 82: 4438-4442.

실시예Example 2: CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 갖는 돼지에서 PRRSV에 대한 증가된 내성 2: increased resistance to PRRSV in pigs with a chromosome sequence modified to the gene encoding the CD163 protein

돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스(PRRSV)는 지난 4반세기에 걸쳐 돼지 산업을 침해해 왔다. 바이러스 진입 방식에 대한 추측은 SIGLEC1 및 CD163 둘 다를 포함하였다. SIGLEC1의 녹아웃은 바이러스 시험감염에 대한 반응에 영향을 미치지 않았지만, 우리는 CD163 무반응 동물이 감염의 임상 징후, 폐 병변, 바이러스혈증 또는 항체 생산(모두 PRRSV 감염의 특징이다)을 보이지 않음을 여기서 보여준다. PRRSV 진입 매개인자를 확인하였을 뿐만 아니라; 유사하게 생성된 동물이 식량 공급에 들어가도록 허용된다면, 상당한 경제적 손실 및 동물 고통을 방지할 수 있는 전략을 기재하였다.The pig genital respiratory syndrome virus (PRRSV) has been infecting the pig industry for the last four and a half decades. The speculation about how to enter the virus included both SIGLEC1 and CD163. SIGLEC1 knockout did not affect response to viral test infection, but we show here that CD163 unreactive animals do not show clinical signs of infection, lung lesions, viremia or antibody production (all of which are characteristic of PRRSV infection) . Not only confirmed the PRRSV entry parameters; If similarly produced animals are allowed to enter the food supply, a significant economic loss and strategies to prevent animal suffering are described.

재료 및 방법Materials and methods

유전형분석. 유전형분석은 DNA 서열분석 및 mRNA 서열분석 둘 다에 기초하였다. 아비(sire)의 유전자형은 하나의 대립유전자에 11 bp 결실을 가졌으며, 이것은 번역되는 경우 도메인 5로의 45개 아미노산을 예측하여, 아미노산 64에 미성숙 종결 코돈을 야기하였다. 또 다른 대립유전자에서는 엑손 7에 2 bp 부가 및 엑손 7 앞의 인트론에 377 bp 결실이 있었으며, 번역되는 경우 도메인 5의 처음 49개 아미노산을 예측하여, 아미노산 85에 미성숙 종결 코돈을 야기하였다. 한 마리의 암퇘지는 하나의 대립유전자에 7 bp 부가를 가졌으며, 도메인 5의 처음 48개 아미노산을 번역 예측한 경우, 아미노산 70에 미성숙 종결 코돈을 야기하였다. 다른 대립유전자는 PCR 또는 원거리 6.3 kb PCR에 의해 엑손 7로부터 어떠한 밴드도 없었기 때문에 비특성화되었다(A). 다른 3마리 암퇘지는 클론이었으며 도메인 5로부터 43개 아미노산의 결실을 야기하는 것으로 예측된 엑손 7에 129 bp 결실을 가졌다. 다른 대립유전자는 비특성화되었다(B). Genotypic analysis . Genotype analysis was based on both DNA sequencing and mRNA sequencing. The genotype of the sire had an 11 bp deletion in one allele, which, when translated, predicted 45 amino acids to domain 5, resulting in an immature termination codon in amino acid 64. Another allele had a 2 bp deletion in exon 7 and a 377 bp deletion in the intron preceding exon 7 and predicted the first 49 amino acids of domain 5 when translated, resulting in an immature termination codon in amino acid 85. One sow had a 7 bp addition to one allele, resulting in an immature termination codon in amino acid 70 when translation of the first 48 amino acids of domain 5 was predicted. Other alleles were undeclared because they did not have any band from exon 7 by PCR or by remote 6.3 kb PCR (A). The other three sows were clones and had 129 bp deletion in exon 7 predicted to result in deletion of 43 amino acids from domain 5. Other alleles were undifferentiated (B).

배양물에서의 PRRSV의 성장 및 돼지의 감염에 대한 바이러스 접종원의 생산은 승인된 IBC 지원 973 하에 있다. PRRSV의 기준주, 단리물 NVSL 97-7895 (GenBank # AF325691 2001-02-11)를 승인된 IBC 프로토콜 973에 기재된 바와 같이 성장시켰다. 이러한 실험실 단리물은 약 20년 동안 실험 연구에 사용되어 왔다(Ladinig 등, 2015). 2차 단리물을 이전에 기재된 바와 같이(Prather 등, 2013) 2nd 시험, KS06-72109를 위해 사용하였다. The growth of PRRSV in culture and the production of virus inoculum for swine infection are under approved IBC support 973 . The reference strain, isolate NVRS 97-7895 (GenBank # AF325691 2001-02-11) of PRRSV was grown as described in approved IBC protocol 973. These laboratory isolates have been used for experimental research for about 20 years (Ladinig et al., 2015). The secondary isolate was used for the 2 nd test, KS06-72109 as previously described (Prather et al., 2013).

PRRSV로의 돼지의 감염. PRRSV에 대한 표준화된 감염 프로토콜을 돼지의 감염을 위해 사용하였다. 3주령 새끼 돼지에게 근육내(IM) 및 비내(IN) 경로로 투여된 대략 10^4 TCID50의 PRRS 바이러스를 접종하였다. 돼지를 매일 모니터링하였으며 질환 증상을 나타내는 돼지는 CMG 수의사의 권고에 따라 치료한다. 심각한 고통을 보이고 감염으로 쓰러질 위험이 있는 돼지는 인도적으로 안락사시키고 샘플을 수집한다. 평가 또는 치료에서 편견을 없애기 위해 스텝 및 수의사들은 돼지의 유전 상태에 대해 알지 못하게 하였다. PRRSV는 감염 동안 체액에 존재하며; 따라서, 혈액 샘플을 수집하고, 각 돼지에서 바이러스혈증의 양 또는 정도를 알기 위해 측정할 때까지 -80℃에서 저장하였다. 실험의 말기에, 돼지를 칭량하고 인도적으로 안락사시키고, 조직을 수집하여 파라핀에 매봉된 10% 완충 포르말린에 고정시키고, 면허가 있는 병리학자가 조직병리학을 위해 처리하였다. Infection of pigs with PRRSV . A standardized infection protocol for PRRSV was used for infection of pigs. Three week old piglets were inoculated with approximately 10 ^ 4 TCID50 PRRS virus administered intramuscularly (IM) and intranasal (IN) routes. Pigs are monitored daily and pigs that exhibit disease symptoms are treated according to the recommendations of the CMG veterinarian. Pigs who are in severe pain and at risk of falling due to infection are humanely euthanized and collect samples. In order to eliminate prejudice in evaluation or treatment, the step and veterinarians did not know about the heredity of the pigs. PRRSV is present in body fluids during infection; Therefore, blood samples were collected and stored at -80 ° C. until they were measured to determine the amount or severity of viremia in each pig. At the end of the experiment, the pigs were weighed and humanely euthanized, tissues collected, fixed in paraffin-embedded 10% buffered formalin, and licensed pathologists treated for histopathology.

시험감염 돼지의 표현형 점수평가. 돼지의 표현형을 다음과 같이 매일 눈가림 점수평가를 하였다: 돼지의 태도는 어떠한가? 태도 점수: 0: BAR, 1: QAR, 2: 약간 우울함, 3: 우울함, 4: 빈사(Moribund). 돼지의 건강 상태는 어떠한가? 건강 상태 점수: 1: 수척, 2: 마름, 3: 이상적, 4: 살찜, 5: 과잉비만/비만. 돼지의 직장 온도는 어떠한가? 정상 체온 101.6-103.6 (열은 ≥ 104로 간주됨). 다리를 저는가(등급)? 어느 다리? 관절 종창 및 발굽 병변(발굽의 바닥 및 측면 체크)에 대해 다리를 평가함. 절뚝거림 점수: 1: 절뚝거림 없음, 2: 걸을 때 약간 고르지 않음, 일부 관절이 뻣뻣해 보이지만 절뚝거림은 없음, 3: 가벼운 절뚝거림, 걸으면서 약간 절뚝거림, 4: 중간 정도의 절뚝거림, 발가락 터칭 절름발이(toe touching lame)를 포함한 명백한 절뚝거림, 5: 심한 절뚝거림, 다리로 체중을 지탱하지 못함, 서고/걷는데 받침(encouragement)을 필요로 함. 호흡 곤란이 있는가(등급)? 입을 벌리고 호흡하는가? 코 분비물이 있는가(분비물 색, 분비물 양: 약함/중간/심함)? 동물 기침을 알아챘는가? 눈 분비물이 있는가? 호흡기 점수: 0: 정상, 1: 스트레스 받을 때(다루어질 때) 약한 호흡곤란 및/또는 빈호흡, 2: 쉴 때 약한 호흡곤란 및/또는 빈호흡, 3: 스트레스 받을 때(다루어질 때) 중간 정도의 호흡곤란 및/또는 빈호흡, 4: 쉴 때 중간 정도의 호흡곤란 및/또는 빈호흡, 5: 스트레스 받을 때(다루어질 때) 심한 호흡곤란 및/또는 빈호흡, 6: 쉴 때 심한 호흡곤란 및/또는 빈호흡. 설사(등급) 또는 구토의 흔적이 있는가? 혈액 또는 점액이 있는가? 설사 점수: 0: 보이는 분변이 없음, 1: 정상적인 대변, 2: 부드럽지만 형태가 있는 대변(소프트 아이스크림 요구르트 조도, 소똥을 만듬), 3: 미립자 분변 물질을 가진 갈색/황갈색의 액체 설사, 4: 미립자 분변 물질이 없는 갈색/황갈색의 액체 설사, 5: 물과 비슷해 보이는 액체 설사. Assessment of Phenotype Score in Infected Pigs . The pig phenotype was assessed daily as follows: What is the pig's attitude? Attitude score: 0: BAR, 1: QAR, 2: Slightly depressed, 3: Depressed, 4: Moribund. What is the health condition of the pig? Health Status Score: 1: Wedge, 2: Dry, 3: Ideal, 4: Fat, 5: Excess Obesity / Obesity. What is the rectal temperature of the pig? Normal body temperature 101.6-103.6 (heat is considered ≥ 104). Do I have legs? Which bridge? Evaluate legs for joint swelling and foot lesion (bottom and side check of hoof). Limping flicker Score: 1: No flickering limping, 2: Do a little choppy when walking, some of the joints are not flicker limping but stiff, 3: flickering light limp, something flickering flew slightly limping, 4: flicker limping moderate, toes Apparent limp, including toe touching lame, 5: severe limping, unable to support weight with legs, and encouragement. Difficulty breathing (grade)? Do you breathe with open mouth? Is there nasal secretion (color of secretion, amount of secretion: weak / medium / severe)? Have you noticed animal coughing? Is there an eye discharge? Respiratory Score: 0: normal, 1: mild respiratory distress and / or respiratory distress when treated (when treated), 2: mild respiratory distress and / or respiratory distress at rest, 3: Severe breathing difficulties and / or shortness of breath, 4: moderate shortness of breath and / or shortness of breath at rest, 5: severe breathing difficulty and / or shortness of breath (when treated), 6: severe breathing difficulty and / . Are there signs of diarrhea (grade) or vomiting? Is there blood or mucus? Diarrhea score: 0: no visible fecal matter, 1: normal stool, 2: soft but shaped stool (soft ice cream yogurt illumination, cow dung), 3: brown / tan liquid diarrhea with particulate fecal matter, Brown / tan liquid diarrhea with no particulate matter, 5: liquid diarrhea that looks like water.

이러한 점수평가 시스템은 KSU의 메건 니더워더(Megan Niederwerder) 박사에 의해 개발되었으며 다음의 출판물에 기초한다(Halbur 등, 1995; Merck; Miao 등, 2009; Patience and Thacker, 1989; Winckler and Willen, 2001). 점수 및 온도를 처리(treatment)로서 유전자형에 기초하여 분리된 ANOVA를 사용하여 분석하였다.These scoring systems were developed by Dr. Megan Niederwerder of KSU and are based on the following publications (Halbur et al., 1995; Merck; Miao et al., 2009; Patience and Thacker, 1989; Winckler and Willen, 2001 ). Scores and temperatures were analyzed using separate ANOVA based on genotype as treatment.

PRRSV 바이러스혈증의 측정. 바이러스혈증은 두 가지 접근법을 통해 결정하였다. 바이러스 적정은 혈청의 연속 1:10 희석물을 96 웰-플레이트에서 융합성 MARC-145 세포에 첨가함으로써 수행하였다. 혈청을 이전에 기재된 바와 같이(Prather 등, 2013) 8% 태아 소 혈청, 페니실린, 스트렙토마이신, 및 암포테리신 B로 보충된 이글 최소 필수 배지에서 희석시켰다. 세포를 현미경을 사용하여 4일간의 배양 후 세포변성 효과(cytopathic effect)의 존재에 대해 실험하였다. 세포변성 효과를 보이는 최고 희석을 적정 종점으로 스코어링하였다. 총 RNA를 바이러스 핵산을 측정하기 위한 Life Technologies MagMAX-96 바이러스 RNA 분리 키트를 사용하여 혈청으로부터 분리하였다. 역 전사 폴리머라제 연쇄 반응은 제조자의 지침에 따라 CFX-96 실시간 PCR 시스템(Bio-Rad)에서 Tetracore로부터의 EZ-PRRSV MPX 4.0 키트를 사용하여 수행하였다. 각각의 반응물(25 ㎕)은 5.8 ㎕의 혈청으로부터의 RNA를 함유하였다. 표준 곡선은 키트(Tetracore)에 공급된 RNA 대조물의 연속 희석물을 제조함으로써 작성하였다. PCR 당 주형의 수를 기록한다. PRRSV Measurement of viremia . Viralemia was determined through two approaches. Viral titration was performed by adding serial 1:10 dilutions of serum to fusogenic MARC-145 cells in 96-well plates. Serum was diluted in Eagle minimal essential medium supplemented with 8% fetal bovine serum, penicillin, streptomycin, and amphotericin B as previously described (Prather et al., 2013). Cells were examined for the presence of a cytopathic effect after 4 days of culture using a microscope. The highest dilution showing cytopathic effect was scored as the appropriate endpoint. Total RNA was isolated from the serum using Life Technologies MagMAX-96 viral RNA isolation kit for the determination of viral nucleic acid. Reverse transcription polymerase chain reaction was performed using the EZ-PRRSV MPX 4.0 kit from Tetracore in the CFX-96 real-time PCR system (Bio-Rad) according to the manufacturer's instructions. Each reaction (25 [mu] l) contained RNA from 5.8 [mu] l of serum. The standard curve was created by preparing serial dilutions of the RNA counterpart supplied to the kit (Tetracore). Record the number of templates per PCR.

PAM 세포의 SIGLEC1 및 CD163 염색. 돼지 폐포 대식세포(PAM)는 폐를 절개하여 이것을 ~100 ml 냉 인산염 완충 염수로 채움으로써 수집하였다. 인산염 완충 염수 세척물을 회수한 후 세포를 펠렛화하고 5 ml 냉 인산염 완충 염수에 재현탁시키고 빙상에서 저장하였다. 대략 107 PAM를 5 ml의 다양한 항체(항-돼지 CD169 (clone 3B11/11; AbD Serotec); 5% 태아 소 혈청 및 0.1% 나트륨 아지드를 갖는 인산염 완충 염수에서 희석시킨 항-돼지 CD163 (clone 2A10/11; AbD Serotec)) 중에 빙상에서 30 분 동안 배양하였다. 세포를 세척하고 염색 완충액에서 희석시킨 염소 항-마우스 IgG (life Technologies)에 접합된 플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC)의 1/100 희석물에 재현탁시키고 30 분 동안 빙상에서 배양하였다. 적어도 104개 세포를 FACSCalibur 유세포 분석기 및 Cell Quest 소프트웨어(Becton Dickinson)를 사용하여 분석하였다. SIGLEC1 and CD163 staining of PAM cells . Pig alveolar macrophages (PAM) were harvested by incising the lungs and filling them with ~ 100 ml cold phosphate buffered saline. After the phosphate buffered saline was collected, the cells were pelleted and resuspended in 5 ml cold phosphate buffered saline and stored on ice. Approximately 10 7 PAMs were incubated with 5 ml of various antibodies (anti-pig CD169 (clone 3B11 / 11; AbD Serotec), anti-pig CD163 diluted in phosphate buffered saline with 5% fetal bovine serum and 0.1% sodium azide 2A10 / 11; AbD Serotec)) for 30 minutes on ice. Cells were resuspended in 1/100 dilution of fluorescein isothiocyanate (FITC) conjugated to goat anti-mouse IgG (Life Technologies) diluted in staining buffer and incubated on ice for 30 min. At least 10 4 cells were analyzed using a FACSCalibur flow cytometer and Cell Quest software (Becton Dickinson).

PRRSV -특이 Ig의 측정. PRRSV-특이 Ig를 측정하기 위해 재조합 PRRSV N 단백질을 박테리아에서 발현시키고(Trible 등, 2012) 키트(Luminex Corporation)를 사용하여 자성 Luminex 비드에 접합시켰다. N 단백질-결합된 비드를 10% 염소 혈청을 함유하는 인산염 완충 염수에서 2,500개 비드/50 ㎕로 되도록 희석시키고 96-웰 환저 폴리스티렌 플레이트의 웰에 두었다. 혈청을 10% 염소 혈청을 함유하는 인산염 완충 염수에서 1:400로 희석시키고 50 ㎕를 듀플리케이트 웰에 가하여 실온에서 부드럽게진탕시키면서 30 분 동안 배양하였다. 그 후 플레이트를 10% 염소 혈청을 함유하는 인산염 완충 염수로 세척(3X)하고, 10% 염소 혈청을 함유하는 인산염 완충 염수에서 2 ㎍/ml로 희석시킨 50 ㎕의 비오틴-SP-접합된 친화도-정제된 염소 항-돼지 이차 항체(IgG, Jackson ImmunoResearch) 또는 비오틴-표지된 친화도 정제된 염소 항-돼지 IgM (KPL)을 가하였다. 30 분 배양 후 플레이트를 세척(3X)한 다음 50 ㎕의 스트렙트아비딘-접합된 피코에리트린(10% 염소 혈청을 함유하는 인산염 완충 염수 중의 2 ㎍/ml (Moss, Inc.))을 가하였다. 플레이트를 30 분 후에 세척하고 미소구체를 100 ㎕의 10% 염소 혈청을 함유하는 인산염 완충 염수에 재현탁시키고 MAGPIX 및 Luminex xPONENT 4.2 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 평균 형광 강도(MFI)를 기록한다. Measurement of PRRSV - specific Ig. To determine PRRSV-specific Ig, recombinant PRRSV N protein was expressed in bacteria (Trible et al., 2012) and conjugated to magnetic Luminex beads using a kit (Luminex Corporation). N protein-bound beads were diluted to 2500 beads / 50 μl in phosphate buffered saline containing 10% goat serum and placed in the wells of 96-well round bottom polystyrene plates. Serum was diluted 1: 400 in phosphate buffered saline containing 10% goat serum and 50 를 was added to the duplicate well and incubated for 30 minutes with gentle shaking at room temperature. The plate was then washed (3X) with phosphate buffered saline containing 10% goat serum and 50 [mu] l biotin-SP-conjugated affinity diluted to 2 [mu] g / ml in phosphate buffered saline containing 10% Purified goat anti-pig secondary antibody (IgG, Jackson ImmunoResearch) or biotin-labeled affinity purified purified goat anti-pig IgM (KPL) was added. After 30 min incubation the plates were washed (3X) and 50 μl of streptavidin-conjugated picoeritrine (2 μg / ml in phosphate buffered saline containing 10% goat serum (Moss, Inc.)) was added . Plates were washed after 30 minutes and the microspheres were resuspended in phosphate buffered saline containing 100 [mu] l of 10% goat serum and analyzed using MAGPIX and Luminex xPONENT 4.2 software. Record the average fluorescence intensity (MFI).

결과result

CD163의 돌연변이는 위에 실시예 1에 기재된 바와 같이 CRISPR/Cas9 기술을 사용하여 생성하였다. 접합자 주사로부터 및 체세포 핵 이식으로부터 몇 마리의 시조 동물을 생산하였다. 이들 시조 동물 중의 일부를 교미시켜 새끼를 생산하여 연구하였다. 단일의 시조 수컷을 두 개의 유전자형을 갖는 암컷에 교미시켰다. 시조 수컷(67-1)은 하나의 대립유전자에서 엑손 7에 11 bp 결실 및 다른 대립유전자의 엑손 7에 2 bp 부가(및 앞의 인트론에 377 bp 결실)을 가졌으며 무반응 동물(CD163 -/-)인 것으로 예측되었다. 한 마리의 시조 암컷(65-1)은 하나의 대립유전자에서 엑손 7에 7 bp 부가 및 비특성화된 상응하는 대립유전자를 가졌으며, 따라서 녹아웃(CD163 -/?)에 대해 이형접합성인 것으로 예측되었다. 두 번째 시조 암컷 유전자형(클론인 3마리 동물)은 아직 비특성화된 대립유전자 및 엑손 7에 129 bp 결실을 갖는 대립유전자를 함유하였다. 이러한 결실이 도메인 5에 43개 아미노산의 결실을 초래하는 것으로 예측된다. 이들 동물 간의 교미는 수퇘지로부터의 무반응 대립유전자 및 암퇘지로부터의 43개 아미노산 결실 또는 비특성화된 대립유전자 중의 하나를 물려받은 새끼 돼지를 모두 야기하였다. 바이러스 시험감염에 대한 양성 대조군으로서 작용하는 야생형 새끼 돼지 이외에, 이것은 4개의 추가의 유전자형을 생산하였다(표 8). Mutations of CD163 were generated using the CRISPR / Cas9 technology as described above in Example 1. [ Several protozoans were produced from zygote injection and from somatic cell nuclear transfer. Some of these progenitor animals were mated to produce chicks. A single primordial male was mated to females with two genotypes. The male founders (67-1) was added to a 2 bp 11 bp deletion in exon 7 and the other allele in exon 7 alleles were held (and 377 bp deletion in the preceding intron) no reaction Animals (CD163 - / - ). One progeny female (65-1) had a 7 bp addition and an uncharacterized corresponding allele in exon 7 in one allele and was therefore expected to be heterozygous for knockout ( CD163 - /? ) . The second protozoan female genotype (3 animals in the clone) contained an alleles with a nonspecific allele and a 129 bp deletion in exon 7. This deletion is predicted to result in the deletion of 43 amino acids in domain 5. The mating between these animals resulted in all of the piglets inherited from one of the 43 amino acid deletions or non-characterized alleles from the unreacted allele and sows from the poultry. In addition to wild-type piglets serving as positive controls for virus challenge infections, this produced four additional genotypes (Table 8).

표 12. PRRSV 시험감염에의 내성에 대해 시험된 유전자형(NVSL 및 KS06 균주).Table 12. Genotypes tested for resistance to PRRSV test infections (NVSL and KS06 strains).

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이유기에 유전자 편집된 새끼 돼지 및 야생형 동일-연령 새끼 돼지를 PRRSV 시험감염을 위해 캔자스 주립 대학으로 수송하였다. PRRSV 시험감염은 이전에 기재된 바와 같이 수행하였다(Prather 등, 2013). 새끼 돼지를, 3주령에, 시험감염 시설로 보내어 단독 그룹으로 유지시켰다. 모든 실험은 동물 사용 및 생물안전 위원회(institutional animal use and biosafety committees)의 승인 후 개시하였다. 순응 후, 돼지를 PRRSV 단리물, NVSL 97-7895 (Ladinig 등, 2015)로 시험감염하고, MARC-145 세포 상에 파종시켰다(Kim 등, 1993). 돼지를 대략 105 TCID50의 바이러스로 시험감염시켰다. 접종원의 이분의 일을 근육내로 전달하고 나머지는 비강내로 전달하였다. 감염된 모든 돼지를 단일 그룹으로 유지시켰으며, 이것은 감염된 펜 메이트(pen mate)로부터의 바이러스의 연속 노출을 가능케 하였다. 혈액 샘플을 감염후 35일까지의 다양한 일수에 및 35일째 종료시에 수집하였다. 돼지를 부검하고 조직을 파라핀에 매봉된 10% 완충 포르말린에 고정시키고 조직병리학을 위해 처리하였다. 감염 과정 동안 기록된 PRRSV 관련된 임상 징후는 호흡 곤란, 식욕부진, 무기력 및 열을 포함하였다. 연구 기간에 걸친 임상 징후에 대한 결과가 도 9에 요약되어 있다. 예상대로, 야생형 Wild Type (CD163+/+) 돼지는 PRRSV 감염의 조기 징조를 보였으며, 이것은 5일과 14일 사이에 최고조에 달하였다가 연구의 나머지 동안 그룹에서 지속되었다. 열성(febrile) 돼지의 퍼센트는 약 10일째에 최고조에 달하였다. 이와 달리, 무반응 (CD163-/-) 새끼 돼지는 전체 연구 기간에 걸쳐 임상 징후의 조짐을 보이지 않았다. 급성 PRRSV 감염 동안의 호흡기 징후는 폐에서 상당한 조직병리학적 변화에 반영된다(표 9). 야생형 돼지의 감염은 간질성 부종과 단핵 세포의 침윤을 포함한 PRRS와 일치하는 조직병리학을 나타내었다(도 10). 이와 달리 무반응 (CD163-/-) 돼지에서는 폐 변화에 대한 징조가 없었다. 다양한 유전자형에 대한 샘플 크기는 작다; 그럼에도 불구하고 평균 점수는 야생형의 경우 3.85 (n=7), 비특성화된 A의 경우 1.75 (n=4), 비특성화된 B의 경우 1.33 (n=3), 무반응 (CD163-/-)의 경우 0 (n=3)이었다.Genetically modified piglets and wildtype equine-age piglets were transported to Kansas State University for PRRSV test infections at the time of weaning. PRRSV test infection was performed as previously described (Prather et al., 2013). The piglets were sent to the test infections at 3 weeks of age and maintained as a single group. All experiments were initiated following approval of the animal use and biosafety committees. After acclimation, pigs were tested for infection with PRRSV isolate, NVSL 97-7895 (Ladinig et al., 2015) and seeded on MARC-145 cells (Kim et al., 1993). The pigs were infected with a virus of approximately 10 5 TCID 50 . One half of the inoculum was delivered into the muscle and the remainder was delivered into the nasal cavity. All infected pigs were kept in a single group, which allowed continuous exposure of the virus from infected penmates. Blood samples were collected at various days up to 35 days after infection and at the end of the 35th day. Pigs were autopsied and tissues were fixed in paraffin-embedded 10% buffered formalin and processed for histopathology. Clinical signs associated with PRRSV recorded during the infection course included dyspnea, anorexia, lethargy and heat. The results for clinical indications over the course of the study are summarized in FIG. As expected, wild-type Wild ( CD163 + / +) pigs showed early signs of PRRSV infection, peaking between days 5 and 14, and persisted in the group for the remainder of the study. The percentage of febrile pigs peaked at about 10 days. In contrast, unreacted ( CD163 - / -) piglets showed no sign of clinical signs throughout the study period. Respiratory signs during acute PRRSV infection are reflected in significant histopathological changes in the lungs (Table 9). Infection with wild-type pigs showed histopathology consistent with PRRS, including interstitial edema and mononuclear cell infiltration (Figure 10). On the other hand, there was no sign of lung change in unreacted ( CD163 - / -) pigs. Sample sizes for various genotypes are small; Nonetheless, the mean score was 3.85 (n = 7) for wild type, 1.75 (n = 4) for unspecified A, 1.33 (n = 3) for unspecified B, (N = 3).

표 13. 현미경을 이용한 폐 평가Table 13. Microscopic Lung Evaluation

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최대 임상 징후는 혈중 PRRSV의 수준과 상관성이 있었다. 바이러스 핵산의 측정은 혈청으로부터의 총 RNA의 분리에 이은 상업적 역전사 효소 실시간 PRRSV PCR 테스트(Tetracore, Rockville, MD)를 사용한 PRRSV RNA의 증폭에 의해 수행하였다. 표준 곡선은 RT-PCR 키트에 제공된 PRRSV RNA 대조물의 연속 희석물을 제조함으로써 작성하였으며, 결과를 50 ㎕ PCR 반응당 주형 수로서 표준화하였다. PRRSV 분리는 야생형 CD163+/+ 돼지에서 PRRSV 바이러스혈증에 대한 과정을 따랐다(도 11). 바이러스혈증은 4일째에 뚜렷하였으며, 11일째에 최고조에 달하였다가 연구 말기까지 감소하였다. 이와 달리 바이러스 RNA는 연구 기간 동안 어느 시점에도 CD163 -/- 돼지에서 검출되지 않았다. 바이러스혈증과 일치하게, 무반응 및 비특성화 대립유전자 돼지에 의한 항체 생산은 14일까지 검출 가능하였으며 28일까지 증가하였다. 무반응 동물에서는 항체 생산이 없었다(도 12). 이와 함께, 이러한 데이터는 야생형 돼지가 PRRS와 일치하는 임상 징후의 발생과 PRRSV 복제를 뒷받침함을 보여준다. 이와 달리, 돼지에게 접종하여 감염된 펜 메이트에 줄곧 노출시키더라도 녹아웃 돼지는 바이러스혈증 및 임상 징후를 발생하지 않았다. The maximum clinical signs correlated with the level of PRRSV in the blood. Measurement of viral nucleic acid was performed by amplification of PRRSV RNA using a commercial reverse transcriptase real-time PRRSV PCR test (Tetracore, Rockville, Md.) Followed by isolation of total RNA from serum. Standard curves were generated by preparing serial dilutions of the PRRSV RNA counterparts provided in the RT-PCR kit, and the results were normalized to 50 [mu] l as template per PCR reaction. PRRSV isolation followed the process for PRRSV viremia in wild-type CD163 + / + pigs (Figure 11). The viremia was evident at 4 days, peaking at 11 days and decreasing until the end of the study. In contrast, viral RNA was not detected in CD163 - / - pigs at any time during the study period. Consistent with viremia, antibody production by unresponsive and nonspecific allele pigs was detectable up to 14 days and increased by 28 days. There was no antibody production in unreacted animals (Figure 12). Together, these data show that wild-type pigs support the occurrence of clinical signs consistent with PRRS and the replication of PRRSV. In contrast, knockout pigs did not develop viremia or clinical signs, even when exposed to infected penmates inoculated with pigs.

연구 말기에, 돼지 폐포 대식세포를 폐 세척(lung lavage)에 의해 제거하고 이전에 기재된 바와 같이(Prather 등, 2013) SIGLEC1(CD169, clone 3B11/11) 및 CD163(clone 2A10/11)의 표면 발현을 위해 염색하였다. 비교적 높은 수준의 CD163 발현이 CD163+/+ 야생형 동물에서 검출되었다(도 13). 이와 달리, CD163-/- 돼지는 단지 백그라운드 수준의 항-CD163 염색을 보였으며, 따라서 녹아웃 표현형을 확인하였다. 다른 대식세포 마커 CD169에 대한 발현 수준은 야생형 및 녹아웃 돼지 둘 다에 대해 유사하였다(도 14). MHC II 및 CD172를 포함한 또 다른 대식세포 표면 마커는 유전자형 둘 다에 대해 동일하였다(데이터는 미표시). At the end of the study, pig alveolar macrophages were removed by lung lavage and surface expression of SIGLEC1 (CD169, clone 3B11 / 11) and CD163 (clone 2A10 / 11) as previously described (Prather et al. Lt; / RTI &gt; Relatively high levels of CD163 expression were detected in CD163 + / + wild-type animals (Figure 13). In contrast, CD163 - / - pigs only showed background-level anti-CD163 staining, thus confirming the knockout phenotype. Expression levels for the other macrophage marker CD169 were similar for both wild type and knockout pigs (Fig. 14). Other macrophage surface markers including MHC II and CD172 were identical for both genotypes (data not shown).

샘플 크기가 작기는 하지만, 야생형 돼지는 실험 과정에 걸쳐 다른 세 가지 유전자형의 돼지(비특성화 A 1.32 kg ± 0.17, n=4; 비특성화 B 1.20 kg ± 0.16, n =3; 무반응 1.21 kg ± 0.16, n=3)에 비해 체중이 덜 증가하는 경향이 있었다(평균 1일 증가 0.81 kg ± 0.33, n=7). Although the sample size is small, the wild pigs were not affected by the other three genotypic pigs (1.32 kg ± 0.17, n = 4; nonspecific B 1.20 kg ± 0.16, n = 3; 0.16, n = 3) (0.81 kg ± 0.33, n = 7).

두번째 시도에서 6마리 야생형, 6마리 △43 아미노산, 및 비특성화 대립유전자 (B)를 갖는 6마리 돼지를 KS06-72109를 사용하여 새끼 돼지에게 접종하는 것을 제외하고는 상기한 바와 같이 시험감염시켰다. NVSL 데이터와 유사하게 야생형 및 비특성화 B 새끼 돼지는 바이러스혈증을 발병하였다. 그러나, △43 아미노산 돼지에서는 KS06이 바이러스혈증을 유발하지 않았다(도 15; 표 7). In the second trial, six pigs with six wild types, six 43 amino acids, and the non-characterized allele (B) were infected as described above except that piglets were inoculated with KS06-72109. Similar to NVSL data, wild-type and non-wild-type B pigs developed viremia. However, in the? 43 amino acid pig, KS06 did not cause viremia (FIG. 15; Table 7).

결과 및 결론Results and conclusions

돼지 산업에 가장 임상적으로 관련있는 질환은 PRRS이다. 백신화 프로그램이 대부분의 돼지 병원균을 방지하거나 개선하는데 성공적이었지만, PRRSV는 오히려 시험감염성인 것으로 판명되었다. 여기서 CD163이 이러한 바이러스 균주에 대한 진입 매개인자로서 확인된다. 시조 숫돼지는 CRISPR/Cas9를 접합자에 주사함으로써 생산되었으며(Whitworth 등, 2014) 따라서 이식유전자는 없다. 추가로 암퇘지(또한 CRISPR/Cas9를 사용하여 생산됨)로부터의 대립유전자 중의 하나는 이식유전자를 함유하지 않는다. 따라서 새끼 돼지 #40은 하나의 대립유전자에 7 bp 부가 및 다른 대립유전자에 11 bp 결실을 지니지만, 이식유전자는 없다. 이러한 CD163의 바이러스-내성 대립유전자는 돼지 게놈이 약 28억 bp (Groenen 등, 2012)인 것을 고려하여 최소의 게놈 편집을 나타낸다. 유사하게 생산된 동물이 식량 공급에 도입된다면, 상당한 경제적 손실을 막을 수 있다. The most clinically relevant disease in the pig industry is PRRS. Although vaccination programs have been successful in preventing or ameliorating most swine pathogens, PRRSV has proved to be rather infectious. Where CD163 is identified as an entry mediator for these viral strains. Shijo pigs were produced by injecting CRISPR / Cas9 into the zygote (Whitworth et al., 2014) and thus have no transgene. In addition, one of the alleles from sows (also produced using CRISPR / Cas9) contains no transgene. Thus, piglet # 40 has a 7 bp deletion in one allele and an 11 bp deletion in the other allele, but no transgene. The virus-resistant allele of this CD163 represents the minimum genomic editing considering that the porcine genome is approximately 2.8 billion bp (Groenen et al., 2012). If similarly produced animals are introduced into the food supply, significant economic losses can be avoided.

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Wensvoort, G., Terpstra, C., Pol, J.M.A., ter Laak, E.A., Bloemrad, M., de Kluyer, E.P., Kragten, C., van Buiten, L., den Besten, A., Wagenaar, F., Broekhuijsen, J.M., Moonen, P.L.J.M., Zetstra, T., de Boer, E.A., Tibben, H.J., de Jong, M.F., van't Veld, P., Groenland, G.J.R., van Gennep, J.A., Voets, M.T.H., Verheijden, J.H.M., Braamskamp, J., 1991. Mystery swine disease in The Netherlands: the isolation of Lelystad virus. Veterinary Quarterly 13, 121-130.Wensvoort, G., Terpstra, C., Pol, JM, Terak, EA, Bloemrad, M., de Kluyer, EP, Kragten, C., van Buiten, L., Den Besten, A., Wagenaar, F. , Broekhuijsen, JM, Moonen, PLJM, Zetstra, T., de Boer, EA, Tibben, HJ, de Jong, MF, van't Veld, P., Groenland, GJR, van Gennep, JA, Voets, MTH, Verheijden , JHM, Braamskamp, J., 1991. Mystery swine disease in The Netherlands: the isolation of Lelystad virus. Veterinary Quarterly 13, 121-130.

Whitworth, K.M., Lee, K., Benne, J.A., Beaton, B.P., Spate, L.D., Murphy, S.L., Samuel, M.S., Mao, J., O'Gorman, C., Walters, E.M., Murphy, C.N., Driver, J., Mileham, A., McLaren, D., Wells, K.D., Prather, R.S., 2014. Use of the CRISPR/Cas9 system to produce genetically engineered pigs from in vitro-derived oocytes and embryos. Biol Reprod 91, 78.Murphy, SL, Samuel, MS, Mao, J., O'Gorman, C., Walters, EM, Murphy, CN, Driver, K., Whitworth, K., , J. Mileham, A. McLaren, D. Wells, KD, Prather, RS, 2014. Use of the CRISPR / Cas9 system to produce genetically engineered pigs from in vitro- derived oocytes and embryos. Biol Reprod 91, 78.

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본원에 개시된 실시예는 예시에 의해 제공되며 본 발명의 범위를 국한하는 것으로 의도되지 않는다.The embodiments disclosed herein are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention.

상기에 비추어, 본 발명의 몇 가지 목적들이 달성되며 다른 유리한 결과에 이르게 됨을 알 수 있을 것이다. In view of the foregoing, it will be appreciated that several objects of the invention are achieved and other advantageous results are obtained.

본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변화들이 상기 산물 및 방법에서 이루어질 수 있기 때문에, 상기 설명에 담겨 있고 첨부된 도면[들]에 나타나 있는 모든 문제들은 제한의 의미가 아니라 예시인 것으로 해석되어야 한다.As various changes may be made in the above products and methods without departing from the scope of the invention, all of the problems contained in the above description and shown in the accompanying drawings are to be construed as illustrative rather than limiting.

서열 표Sequence table

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<110> Curators of the University of Missouri Prather, Randall Wells, Kevin Whitworth, Kristin <120> PATHOGEN-RESISTANT ANIMALS HAVING MODIFIED CD163 GENES <130> UMO 16001.USP <160> 117 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 1 ggaaacccag gctggttgga ggg 23 <210> 2 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 2 ggaactacag tgcggcactg tgg 23 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 3 cagtagcacc ccgccctgac ggg 23 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 4 tgtagccaca gcagggacgt cgg 23 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 5 ccagcctcgc ccagcgacat ggg 23 <210> 6 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 6 ctttcattta tctgaactca ggg 23 <210> 7 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 7 ttatctgaac tcagggtccc cgg 23 <210> 8 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 8 cagctgcagc atatatttaa ggg 23 <210> 9 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 9 ctcctcgccc ttgctcacca tgg 23 <210> 10 <211> 23 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tagggagtgt ttctcaattt ctcaatttct 300 ttggttgttt catgtcccat atggaagaaa acatgggtgt gaaagggaag cttactcttt 360 tgattacttc ccttttctgg ttgactccac ctccattatg aagcctttct gtatttttgt 420 ggaagtgaaa tgatttttag aattcttagt ggttctcttc ttcaggagaa catttctagg 480 taataataca agaagattta aatggcataa aaccttggaa tggacaaact cagaatggtg 540 ctacatgaaa actctggatc tgcaggtaaa atcttctcat ttattctata tttacctttt 600 aaatagagtg tagcaatatt ccgacagtca atcaatctga tttaatagtg attggcatct 660 ggagaagaag taacagggaa aaaggcaata agctttataa ggggaacttt tatcttccat 720 agactcaaaa ttgaagacgt gactagaaga ttgctagatt tggcatcagt tttgtaaaat 780 tgctgaggtg aaattaagta agggatgaaa attaactaaa ttgtgttgag tatgaaacta 840 gtagttgtta gaaaagatag aacatgaagg aatgaatatt gattgaaagt tgatgaccta 900 gaggacattt agactaacac ctctgagtgt caaagtctaa tttatgattt acatcgatgc 960 gttaaactca tttaacattc ttactttttt cccctcaagc atttaagctg aagtataaca 1020 tttcacatga aagcctggat tataaatgca cagttcagtg acctatctca gaggagtgac 1080 tgccatagca ttttttttgt ctttttgcct tcagagccac agcaacgcgg gatccgaagc 1140 cgcgtctgcg acccacacca cagctcacgg caatgccgga tctttaaccc actgagcgag 1200 gccggggatc gaacccgcag tctcatggtt cctagtagga ttcgttaacc actgcgccac 1260 gacgggaact cctaccatag catttttact tttaagttac tgttggttta gagtaagaag 1320 gagaaatgag agtgatggag cgtttgctat atttggagac aaggtcctat attggaggtt 1380 ctcaaatata aattttgtcg ctttttcctc caatgtattg ttcaactact atttagcagg 1440 ccactgtgcc aggtactggt gaaactggtg aacatgatag atgtaattca ttccctcatg 1500 gaactttcca tctaacaatg tggatcaggt aggcttggag atgagaatgc cagtggttga 1560 ctatgactct gtggctgaag ggagagctac tcacttcgta gtttcatcaa tgtctttttg 1620 gttttccagg ttttaagccc tgctcttgca attcttttcc cttctccaac tttcttctaa 1680 tttctcaccc ctaggatgcc tataaacatg agtattttca aagctacttc actgaggtta 1740 tatgatcctg gtgtgaattt ttcctgcctg acttgccatt tagaaggaag tgtttcctgg 1800 aatttccatt gtggcttggt ggttaaagac cctgcattgt ctctgtgagg atgtgggttc 1860 aatctctggc ctcattcagt gagtgggtta aggatctggt gtcgctgcaa gctgtggcta 1920 agatcccaca ttgccatgtc tgtggtgtag actggcacct ggagctctga tttgaccaca 1980 atcttaggaa cttcagatgt ggccataaaa aggaaaaaaa agttaggaag ggttttctgt 2040 cttgtttgga ccttcgttaa tctcaaacct ttggaaccat ctctcctcca aaacctcctt 2100 tgggtaagac tgtatgtttg ccctctctct tcttttcgca gactttagaa gatgttctgc 2160 ccatttaagt tccttcactt tggctgtagt cgctgttctc agtgcctgct tggtcactag 2220 ttctcttggt gagtactttg acaaatttac ttgtaaccga gcccaactgt gacaagaaac 2280 actgaaaagc aaataattgc tcctgaagtc tagatagcat ctaaaaacat gcttcatggt 2340 ttcaaggatc atatattgaa accccaggga tcctctagag tcgacctgca gcatgcaggg 2400 gggggggggg gggggggggg gggggggggg gggggggggg gggggggggg gggggggggg 2460 gggggggggg gggggggggg gggggggggg gggggggggg gtgcataagg aaagactatc 2520 tcaacgtctt attcctcagc ttacattaga tttgaaactc tagtcaccta aaatgcaaat 2580 ctcatttact taccatcaga gatattaatg acctatagaa ttcagcataa ataaagtttc 2640 atgtatggat attagcttat ggttctagtc actgctaatt gaaacctgtg atattgctgt 2700 ttgttttgac tcctatgaaa taacattctc ccattgtacc atggatgggt ccagaaacat 2760 ttctcaaatc ctggcttgaa aaaataaata agtaatctaa agaataataa ttctctactt 2820 gctctttgaa tcttgaccaa ttgctgcatt tacctattgt tacaggagga aaagacaagg 2880 agctgaggct aacgggtggt gaaaacaagt gctctggaag agtggaggtg aaagtgcagg 2940 aggagtgggg aactgtgtgt aataatggct gggacatgga tgtggtctct gttgtttgta 3000 ggcagctggg atgtccaact gctatcaaag ccactggatg ggctaatttt agtgcaggtt 3060 ctggacgcat ttggatggat catgtttctt gtcgagggaa tgagtcagct ctctgggact 3120 gcaaacatga tggatgggga aagcataact gtactcacca acaggatgct ggagtaacct 3180 gctcaggtaa gacatacaca aataagtcaa gcctatacat gaaatgcttt gtgggaaaaa 3240 atgtatagat gagttaaaaa caaaaaggaa ccagttttct ataagtcatc tagtccatgt 3300 ataaaattac ccaatccatt actaaaagac cacttctggt attttacaca tgacaaagcc 3360 catattaaaa aaaaaaaatt cagaagagat tctgaatgct ataataaatg agcaagtgac 3420 tagcttcaat tttatattag gtcattctac cttctacttc tacatgaaaa tatcataatg 3480 tctaagttaa ttccttgtcc cctttcccaa taaagcactg ctttcatgca ctggcctatg 3540 aatcatgaac tttttgccct ttaactgatg atcaacttac caaatcaaga aataaatatt 3600 cttagcactg atcctttttt gttgttgttg gaggaagaat gttttgcaaa gtagaattgc 3660 ttttttctgt ttaacagtgc tattcatttc atttacatgg tcgttttaat ttataaaaca 3720 tttcataagt ttcacctcat atgcccttac aataactcag gaagttatat gttagacctt 3780 tctgctgaca aatcccagag tcatgtttct gacccagttc agattccttg gcttcccatt 3840 tctctttgct catgtcattg acctttatgc agccctctta cctcccacct ttctattaca 3900 gaccatctcc tccataggac tggtgttaga aagtactaat ctctacccag gcattgtggt 3960 gcaatgtggg cagcacaggc tggtatctag aaaaatgctg aagtgaattc cagctcagct 4020 gctcgttaat actatcgttt taagtaagct gttcaatcct ttgaaattca ctttctgagc 4080 actcagtgat ataataaatg tagagctact ggtacactgt ctggtatgta ataggtgtta 4140 ccaattaacc ttagtttcct catgggtcac tggttctcat tacctagaca actcatttct 4200 ctttcttcct ctttctcttt ctccattctc ctcctccttc ttcctcttct tcttgtctgt 4260 tattgttata tcattttgct gagaaagtta agaaataaca actctaacct ctacatcgac 4320 cacctagagc aaagttaaaa ataataataa accttgccag actcttacta taattgttgc 4380 tgtctataga gttgactgtt taagttaaga catcagtata tatttttaat ttttgtgttt 4440 tttttttcat acttttacat gaggatcctt tatataagga 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ctgtctttta acttccaaat 5340 tcaacttcag acaattattc atgcactaaa ctgtttgtag taagaaagat taaaattaaa 5400 aaattaacca ttcaacaaat gactggtttg ccatttttac tactttgttg tatgaacaat 5460 ttttttttct acaaatgaat actttgagtc tgatttatcc attcctacat aaaagttttt 5520 actatatctt agtattggaa ggaaacaaaa caaaacacaa tgtaaatttt aatctataaa 5580 ttttgggggg gtaaatatac atagatgaaa gtcttaacca ttaattagag tcaaaagatt 5640 aaaattctcc aatatgtgaa cttaggctgc atccaaaatg aagcatcatt tttaaggaca 5700 gcatcaaaag tgaccagagg aattttactt tctttctttt tttttttttt gaattttagt 5760 ttctaaactc acttctgaat aaatacaact tctaaattct cgtcttttct ctactctaga 5820 tggatctgat ttagagatga ggctggtgaa tggaggaaac cggtgcttag gaagaataga 5880 agtcaaattt caaggaacgt ggggaacagt gtgtgatgat cacttcaaca taaatcatgc 5940 ttctgtggtt tgtaaacaac ttgaatgtgg aagtgctgtc agtttctctg gttcagctaa 6000 ttttggagaa ggttctggac caatctggtt tgatgatctt gtatgcaatg gaaatgagtc 6060 agctctctgg aactgcaaac atgaaggatg gggaaagcac aattgcgatc atgctgagga 6120 tgctggagtg atttgcttaa gtaaggactg acctgggttt 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ctatctaaca ctccagctga 4200 tcttcctgac acagctgtgg caaccctgga tcctttaacc aactgtgcca ggctggagat 4260 caaacctaag cctctgcagc aacccaagct gctgcagtca gatttttaac cccctgtgcc 4320 actgtgggta tctccgatat tttgtatctt ctgtgactga gtggtttgct gtttgcaggg 4380 aaccagagtc agacactatc cccgtgcaat tcatcatcct cggacccatc aagctctatt 4440 atttcagaag aaaatggtgt tgcctgcata ggtgagaatc agtgaccaac ctatgaaaat 4500 gatctcaatc ctctgaaatg cattttattc atgttttatt tcctctttgc agggagtggt 4560 caacttcgcc tggtcgatgg aggtggtcgt tgtgctggga gagtagaggt ctatcatgag 4620 ggctcctggg gcaccatctg tgatgacagc tgggacctga atgatgccca tgtggtgtgc 4680 aaacagctga gctgtggatg ggccattaat gccactggtt ctgctcattt tggggaagga 4740 acagggccca tttggctgga tgagataaac tgtaatggaa aagaatctca tatttggcaa 4800 tgccactcac atggttgggg gcggcacaat tgcaggcata aggaggatgc aggagtcatc 4860 tgctcgg 4867 <210> 106 <211> 4991 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 106 tatagatgac aaggctttgt gtctgatagg ggccagcgaa ctcagtaaag agggaagatg 60 agaaagataa tggcaagaat ttatccctga agtgtagttt tgacaaacca gtcacaaaga 120 ggtctaagaa attttggtca caaagttgtt ttgaatccca ggcattttat ttgcaatgat 180 tgcatatgtt ctggaaagga catctgaacc taagaaatag ttcatttgca ttgtgttata 240 ttttactaag gtctgagaaa taatcttgag atgagaatga actctacttc ttcagagtct 300 ggaaggaata aattatgaaa atgtattaat gcttctttaa accatattgt atatttatct 360 attactaaac aaaaagaagt agctctattt atttatttat ttatttattt atttatgtct 420 tttgtctctt tagggccaca cctgtggcat atggaggttc ccaggctaga ggtccaattg 480 gagatgtagc agccagccta tgccagagcc accgcaacac gggatctgag ccacgtctgt 540 gacttacacc acagctcaca gcaacgcctg atcctcaacc cactgagcga ggccagggat 600 cgaacccatg tcctcatgga tgctagttgg gttcgttaac tgctgagcca tgatgggaac 660 tccaaattaa ttatttctta tatttgttct tcatatattc atttctatag aaagaaataa 720 atacagattc agttaatgat ggcaggtaaa agcttaactt attaatcaaa ggagttaatc 780 caggcacaaa aattcaattc atggctctct gttaaaattt aggtataggt ttagcaggaa 840 gaaaaggtta gtagatgcag actattacat ttagaatgga tggacaatga agtcctacta 900 tacagcacag ggaactatat ccaatctctt gggatagaat atgatggaag 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gtcacaaaga 120 ggtctaagaa attttggtca caaagttgtt ttgaatccca ggcattttat ttgcaatgat 180 tgcatatgtt ctggaaagga catctgaacc taagaaatag ttcatttgca ttgtgttata 240 ttttactaag gtctgagaaa taatcttgag atgagaatga actctacttc ttcagagtct 300 ggaaggaata aattatgaaa atgtattaat gcttctttaa accatattgt atatttatct 360 attactaaac aaaaagaagt agctctattt atttatttat ttatttattt atttatgtct 420 tttgtctctt tagggccaca cctgtggcat atggaggttc ccaggctaga ggtccaattg 480 gagatgtagc agccagccta tgccagagcc accgcaacac gggatctgag ccacgtctgt 540 gacttacacc acagctcaca gcaacgcctg atcctcaacc cactgagcga ggccagggat 600 cgaacccatg tcctcatgga tgctagttgg gttcgttaac tgctgagcca tgatgggaac 660 tccaaattaa ttatttctta tatttgttct tcatatattc atttctatag aaagaaataa 720 atacagattc agttaatgat ggcaggtaaa agcttaactt attaatcaaa ggagttaatc 780 caggcacaaa aattcaattc atggctctct gttaaaattt aggtataggt ttagcaggaa 840 gaaaaggtta gtagatgcag actattacat ttagaatgga tggacaatga agtcctacta 900 tacagcacag ggaactatat ccaatctctt gggatagaat atgatggaag acaaaatcag 960 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16001.USP <160> 117 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 1 ggaaacccag gctggttgga ggg 23 <210> 2 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 2 ggaactacag tgcggcactg tgg 23 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 3 cagtagcacc ccgccctgac ggg 23 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 4 tgtagccaca gcagggacgt cgg 23 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 5 ccagcctcgc ccagcgacat ggg 23 <210> 6 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 6 ctttcattta tctgaactca ggg 23 <210> 7 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 7 ttatctgaac tcagggtccc cgg 23 <210> 8 <211> 23 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 8 cagctgcagc atatatttaa ggg 23 <210> 9 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 9 ctcctcgccc ttgctcacca tgg 23 <210> 10 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 10 gaccaggatg ggcaccaccc cgg 23 <210> 11 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 11 ctctccctca ctctaaccta ctt 23 <210> 12 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 12 tatttctctc acatggccag tc 22 <210> 13 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 13 ctctccctca ctctaaccta ctt 23 <210> 14 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic oligonucleotide <400> 14 gactggccat gtgagagaaa ta 22 <210> 15 <211> 27767 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 15 atacaagtgc cttttacaga caatctgcac aagttatttg ttagacatat ttgattatag 60 aattaatatt aaaaggggtt ataacaatca agcattgata atttaattat gtttgcctat 120 tttactttag ttttttgaca taactgtgta actattgcga tttttttatt cctaatgtaa 180 ttagttcaaa acaaagtgca gaaatttaaa atattcaatt caacaacagt atataagtca 240 atattccccc cttaaatttt tacaaatctt tagggagtgt ttctcaattt ctcaatttct 300 ttggttgttt catgtcccat atggaagaaa acatgggtgt gaaagggaag cttactcttt 360 tgattacttc ccttttctgg ttgactccac ctccattatg aagcctttct 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113 <211> 3619 <212> DNA <213> Sus scrofa <400> 113 tatagatgac aaggctttgt gtctgatagg ggccagcgaa ctcagtaaag agggaagatg 60 agaaagataa tggcaagaat ttatccctga agtgtagttt tgacaaacca gtcacaaaga 120 ggtctaagaa attttggtca caaagttgtt ttgaatccca ggcattttat ttgcaatgat 180 tgcatatgtt ctggaaagga catctgaacc taagaaatag ttcatttgca ttgtgttata 240 ttttactaag gtctgagaaa taatcttgag atgagaatga actctacttc ttcagagtct 300 ggaaggaata aattatgaaa atgtattaat gcttctttaa accatattgt atatttatct 360 attactaaac aaaaagaagt agctctattt atttatttat ttatttattt atttatgtct 420 tttgtctctt tagggccaca cctgtggcat atggaggttc ccaggctaga ggtccaattg 480 gagatgtagc agccagccta tgccagagcc accgcaacac gggatctgag ccacgtctgt 540 gacttacacc acagctcaca gcaacgcctg atcctcaacc cactgagcga ggccagggat 600 cgaacccatg tcctcatgga tgctagttgg gttcgttaac tgctgagcca tgatgggaac 660 tccaaattaa ttatttctta tatttgttct tcatatattc atttctatag aaagaaataa 720 atacagattc agttaatgat ggcaggtaaa agcttaactt attaatcaaa ggagttaatc 780 caggcacaaa aattcaattc atggctctct 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Claims (158)

CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 적어도 하나의 변형된 염색체 서열을 포함하는 비-인간 동물 또는 이의 자손 또는 동물 세포.A non-human animal or progeny or animal cell comprising at least one modified chromosomal sequence in a gene encoding the CD163 protein. 청구항 1에 있어서, 상기 변형이, CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 포함하지 않는 동물, 자손, 또는 세포의 병원균에 의한 감염에 대한 민감성에 비해, 병원균에 의한 감염에 대한 동물, 자손, 또는 세포의 민감성을 감소시키는 동물, 자손, 또는 세포.The method according to claim 1, wherein said modification is selected from the group consisting of an animal, a progeny, an offspring of an infection by a pathogenic organism, an offspring of an animal, a progeny, or a cell of a cell that does not contain a chromosome sequence modified to a gene encoding the CD163 protein , Or an animal, offspring, or cell that reduces the sensitivity of the cell. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 병원균이 바이러스를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.The animal, offspring, or cell according to claim 1 or 2, wherein the pathogen comprises a virus. 청구항 3에 있어서, 상기 바이러스가 돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스(PRRSV)를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.4. The animal, progeny, or cell according to claim 3, wherein the virus comprises porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 자손이 배아, 청소년, 또는 성인이고, 세포가 배아 세포, 청소년 동물로부터 유도된 세포, 또는 성인 동물로부터 유도된 세포를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the animal or offspring is an embryo, adolescent, or adult and the cell is an embryo cell, a cell derived from a juvenile animal, or an animal, Or cells. 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 자손이 사육 동물(domesticated 동물)을 포함하고 세포가 사육 동물로부터 유도된 세포를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포. An animal, offspring, or cell according to any one of claims 1 to 4, wherein said animal or offspring comprises a domesticated animal and wherein the cell comprises a cell derived from a domesticated animal. 청구항 6에 있어서, 상기 사육 동물이 가축 동물을 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.7. The animal, offspring, or cell according to claim 6, wherein the animal is a livestock animal. 청구항 7에 있어서, 상기 가축 동물이 돼지 동물, 소 동물, 양 동물, 염소 동물, 말과 동물, 물소, 낙타, 또는 조류 동물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 동물, 자손, 또는 세포.The animal, offspring, or cell of claim 7, wherein the animal is selected from the group consisting of a pig animal, a small animal, a sheep animal, a goat animal, a horse and an animal, a water buffalo, a camel, or a bird animal. 청구항 8에 있어서, 상기 소 동물이 육우 또는 젖소를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.9. The animal, progeny, or cell according to claim 8, wherein the small animal comprises beef cattle or cow. 청구항 8에 있어서, 상기 조류 동물이 닭, 칠면조, 오리, 거위, 뿔닭, 또는 갓 부화한 새를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.9. The animal, offspring, or cell of claim 8, wherein the bird animal comprises a chicken, a turkey, a duck, a goose, a guinea fowl, or a freshly hatched bird. 청구항 8에 있어서, 상기 말과 동물이 말 또는 당나귀를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.9. The animal, progeny, or cell of claim 8, wherein the horse and animal comprise horses or donkeys. 청구항 8에 있어서, 상기 가축 동물이 소 또는 돼지 동물인 동물, 자손, 또는 세포.9. The animal according to claim 8, wherein the animal is a cow or pig animal. 청구항 12에 있어서, 상기 가축 동물이 돼지 동물인 동물, 자손, 또는 세포.The animal according to claim 12, wherein said animal is a pig animal, offspring, or cell. 청구항 1 내지 13 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 자손이 유전자 편집된 동물 또는 자손을 포함하거나 세포가 유전자 편집된 세포를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.An animal, offspring, or cell according to any one of claims 1 to 13, wherein the animal or offspring comprises a genetically edited animal or offspring, or wherein the cell comprises genetically edited cells. 청구항 14에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 호밍 엔도뉴클레아제를 사용하여 유전자 편집되는 동물, 자손, 또는 세포.15. The animal, progeny, or cell of claim 14, wherein the animal or cell is genetically edited using a homing endonuclease. 청구항 15에 있어서, 상기 호밍 엔도뉴클레아제가 설계된 호밍 엔도뉴클레아제를 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.16. The animal, progeny, or cell of claim 15, wherein the animal comprises a homing endonuclease designed with the homing endonuclease. 청구항 15 또는 16에 있어서, 상기 호밍 엔도뉴클레아제가 CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9 시스템, 전사 활성인자-유사 효과기 뉴클레아제(TALEN), 징크 핑거 뉴클레아제(ZFN), 재조합효소 융합 단백질, 메가뉴클레아제, 또는 이의 조합을 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.16. The method of claim 15 or 16, wherein the homing endonuclease is selected from the group consisting of CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) / Cas9 system, transcription factor-like effector nuclease (TALEN), zinc finger nuclease (ZFN) An animal, a progeny, or a cell comprising a fusion protein, a meganuclease, or a combination thereof. 청구항 14 내지 17 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 CRISPR/Cas9 시스템을 사용하여 유전자 편집되는 동물, 자손, 또는 세포. An animal, offspring, or cell according to any one of claims 14 to 17, wherein the animal or cell is genetically edited using the CRISPR / Cas9 system. 청구항 14 내지 18 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 편집된 동물, 자손, 또는 세포가 비-편집된 동물에 비해 PRRSV에 대해 증가된 내성을 나타내는 동물, 자손, 또는 세포.An animal, offspring, or cell according to any one of claims 14 to 18, wherein said edited animal, offspring, or cell exhibits increased resistance to PRRSV relative to a non-edited animal. 청구항 1 내지 19 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물, 자손, 또는 세포가 변형된 염색체 서열에 대해 이형접합성인 동물, 자손, 또는 세포. The animal, progeny, or cell according to any one of claims 1 to 19, wherein said animal, offspring, or cell is heterozygous for a modified chromosomal sequence. 청구항 1 내지 19 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물, 자손, 또는 세포가 변형된 염색체 서열에 대해 동형접합성인 동물, 자손, 또는 세포. An animal, offspring, or cell according to any one of claims 1 to 19, wherein said animal, offspring, or cell is homozygous for a modified chromosomal sequence. 청구항 1 내지 21 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 삽입, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 결실, 또는 이의 조합을 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.An animal, offspring, or cell according to any one of claims 1 to 21, wherein said modified chromosomal sequence comprises the insertion of a gene encoding a CD163 protein, deletion of a gene encoding a CD163 protein, or a combination thereof. 청구항 22에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 결실을 포함하는 동물, 자손, 또는 세포. 23. The animal, progeny, or cell of claim 22, wherein the modified chromosomal sequence comprises deletion of a gene encoding the CD163 protein. 청구항 23에 있어서, 상기 결실이 인-프레임 결실을 포함하는 동물, 자손, 또는 세포.24. The animal of claim 23, wherein the deletion comprises an in-frame deletion. 청구항 22 내지 24 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 삽입을 포함하는 동물, 자손, 또는 세포. The animal, progeny, or cell according to any one of claims 22 to 24, wherein the modified chromosomal sequence comprises the insertion of a gene encoding the CD163 protein. 청구항 22 내지 25 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 삽입 또는 결실이, 삽입 또는 결실이 없는 동물, 자손, 또는 세포에서의 CD163 단백질 생산 또는 활성에 비해, CD163 단백질 생산 또는 활성을 감소시키는 동물, 자손, 또는 세포. The use according to any one of claims 22 to 25 wherein the insertion or deletion is selected from the group consisting of an animal, a progeny, a progeny, or an animal that reduces CD163 protein production or activity, as compared to CD163 protein production or activity in an animal, Or cells. 청구항 22 내지 26 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 삽입 또는 결실이 동물, 자손, 또는 세포에 의한 상당하지 않은 기능성 CD163 단백질의 생산을 야기하는 동물, 자손, 또는 세포.An animal, offspring, or cell according to any one of claims 22 to 26, wherein said insertion or deletion results in the production of an insignificant functional CD163 protein by an animal, offspring, or cell. 청구항 13 내지 27 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 8, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7 또는 엑손 8과 인접한 인트론, 또는 이의 조합에 변형을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.The method according to any one of claims 13 to 27, wherein the modified chromosomal sequence comprises exon 7 of a gene encoding a CD163 protein, exon 8 of a gene encoding a CD163 protein, exon 7 or exon 8 of a gene encoding a CD163 protein A porcine animal or cell comprising a modification to an adjacent intron, or a combination thereof. 청구항 28에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에 변형을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.29. The porcine animal or cell of claim 28, wherein the modified chromosomal sequence comprises a modification of exon 7 of a gene encoding the CD163 protein. 청구항 29에 있어서, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에의 변형이 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.29. The porcine animal or cell of claim 29, wherein the strain encoding the CD163 protein comprises a deletion in the exon 7 deletion. 청구항 30에 있어서, 상기 결실이 엑손 7에 인-프레임 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.31. The porcine animal or cell of claim 30, wherein said deletion comprises in-frame deletion in exon 7. [ 청구항 29 내지 31 중의 어느 한 항에 있어서, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에의 변형이 삽입을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.29. The porcine animal or cell according to any one of claims 29 to 31, wherein the modification of the gene encoding the CD163 protein into exon 7 comprises insertion. 청구항 28 내지 32 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변형이
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149 및 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,147의 124개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 사이에 1개 염기 쌍 삽입;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,159의 130개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,161의 132개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,818 내지 뉴클레오티드 4,097의 1280개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다);
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다);
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실;
및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 돼지 동물 또는 세포.
32. The method according to any one of claims 28 to 32,
11 base pair deletion of nucleotide 3,137 to nucleotide 3,147 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
Two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 377 base pair deletions of nucleotides 2,573 to 2,949 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 on the same allele;
Deletion of 124 base pairs of nucleotides 3,024 to 3,147 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
One base pair insert between nucleotides 3,147 and 3,148 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
130 base pairs deletion of 3,030 nucleotides to 3,159 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
132 base pair deletions of 3,030 nucleotides to 3,161 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
Insertion of 7 base pairs between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
A 1280 base pair deletion of the nucleotide 2,818 to 4,097 nucleotides relative to the reference sequence SEQ ID NO: 47;
1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides);
28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113;
Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
&Lt; / RTI &gt; and combinations thereof.
청구항 33에 있어서, 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입이 디뉴클레오티드 AG의 삽입을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.34. The porcine animal or cell of claim 33, wherein the two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 comprise the insertion of a dinucleotide AG. 청구항 33에 있어서, 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 사이에 1개 염기 쌍 삽입이 단일 아데닌 잔기의 삽입을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.34. The porcine animal or cell of claim 33, wherein one base pair insert between nucleotides 3,147 and 3,148 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 comprises insertion of a single adenine residue. 청구항 33에 있어서, 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입이 서열 TACTACT (서열 번호 115)의 삽입을 포함하는 돼지 동물 또는 세포. 34. The porcine animal or cell of claim 33, wherein the 7 base pair insert between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 comprises insertion of the sequence TACTACT (SEQ ID NO: 115). 청구항 33에 있어서, 상기 동물이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실을 포함하고, 여기서 결실된 서열이 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되며, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있고, 12개 염기 쌍 삽입이 서열 TGTGGAGAATTC (서열 번호 116)의 삽입을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.34. The method of claim 33, wherein the animal comprises a 1930 base pair deletion of 488 nucleotides to 2,417 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by a 12 base pair insert beginning at nucleotide 488, A porcine animal or cell wherein an additional 129 base pair deletion of 3,044 nucleotides 3,172 nucleotides in exon 7 compared to SEQ ID NO: 47 and a 12 base pair insertion comprises insertion of the sequence TGTGGAGAATTC (SEQ ID NO: 116). 청구항 33에 있어서, 상기 동물이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실을 포함하고, 여기서 결실된 서열이 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체되며, 11개 염기 쌍 삽입이 서열 AGCCAGCGTGC (서열 번호 117)의 삽입을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.34. The method of claim 33, wherein the animal comprises 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by eleven base pair inserts beginning at nucleotide 3,113, Wherein the dog base pair insert comprises insertion of the sequence AGCCAGCGTGC (SEQ ID NO: 117). 청구항 33에 있어서, 상기 결실이
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다);
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다);
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실;
및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 인-프레임 결실을 엑손 7에 포함하는 돼지 동물 또는 세포.
34. The method of claim 33,
1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides);
1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113;
Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
And an exon-7 deletion selected from the group consisting of a combination thereof.
청구항 33 또는 34에 있어서, 상기 삽입 또는 결실이
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실;
및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 돼지 동물 또는 세포.
33. The method of claim 33 or 34,
Two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 377 base pair deletions of nucleotides 2,573 to 2,949 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 on the same allele;
28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
&Lt; / RTI &gt; and combinations thereof.
청구항 40에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.41. The method of claim 40, wherein said animal or cell has two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, 377 nucleotides from nucleotide 2,573 to 2,949 nucleotides over the same allele gene Pig animal or cell containing paired deletion. 청구항 40에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.41. The porcine animal or cell of claim 40, wherein said animal or cell comprises 28 base pair deletions of 3,145 nucleotides 3,172 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47. 청구항 33 또는 36에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입 및 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.33. The method of claim 33 or 36, wherein the animal or cell is flanked by 7 base pairs between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 11 base pairs deletion from nucleotide 3,137 to nucleotide 3,147 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 Lt; / RTI &gt; animal or cell. 청구항 33 내지 43 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 80% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.47. A porcine animal or cell according to any one of claims 33 to 43, wherein said animal or cell comprises a chromosomal sequence having at least 80% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of said chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 44에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 85% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.47. The porcine animal or cell of claim 44, wherein said animal or cell comprises a chromosomal sequence having at least 85% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of said chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 44에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 90% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.44. The porcine animal or cell of claim 44, wherein said animal or cell comprises a chromosomal sequence having at least 90% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of said chromosomal sequence other than insertions or deletions. 청구항 44에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 95% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.47. The porcine animal or cell of claim 44, wherein the animal or cell comprises a chromosomal sequence having at least 95% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 44에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 98% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.47. The porcine animal or cell of claim 44, wherein said animal or cell comprises a chromosomal sequence having at least 98% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of said chromosomal sequence other than insertions or deletions. 청구항 44에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 99% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.47. The porcine animal or cell of claim 44, wherein said animal or cell comprises a chromosomal sequence having at least 99% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of said chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 44에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 99.9% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.47. The porcine animal or cell of claim 44, wherein said animal or cell comprises a chromosomal sequence having at least 99.9% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of said chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 44에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 100% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.47. The porcine animal or cell of claim 44, wherein said animal or cell comprises a chromosomal sequence having 100% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of said chromosomal sequence other than insertions or deletions. 청구항 33 내지 51 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함하는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.The method of any one of claims 33 to 51, wherein said animal or cell is selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, Or &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 114. &Lt; / RTI &gt; 청구항 52에 있어서, 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114를 포함하는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.53. The porcine animal or cell of claim 52 comprising a chromosomal sequence comprising SEQ ID NO: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 청구항 52에 있어서, 서열 번호 103 또는 111을 포함하는 염색체 서열을 포함하는 돼지 동물 또는 세포. 53. The porcine animal or cell according to claim 52, comprising a chromosomal sequence comprising SEQ ID NO: 103 or SEQ ID NO: 청구항 33, 34, 40, 41, 44 내지 52, 및 54 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 11개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 2개 염기 쌍 삽입과 377개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.The method of any one of claims 33, 34, 40, 41, 44 to 52, and 54, wherein the animal or cell encodes an 11 base pair deletion and an CD163 protein in one allele of a gene encoding the CD163 protein A pig animal or cell containing two base pair insertions and 377 base pair deletions in another allele of the gene. 청구항 33, 39, 및 44 내지 53 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 124개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 123개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.54. The method of any one of claims 33, 39, and 44-53, wherein said animal or cell is further characterized by the deletion of 124 bases and one allele of the gene encoding the CD163 protein in one allele of the gene encoding the CD163 protein Pigs animals or cells containing 123 base pair deletions in. 청구항 33, 35, 및 44 내지 52 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 1개 염기 쌍 삽입을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.The pig animal or cell according to any one of claims 33, 35, and 44 to 52, wherein the animal or cell comprises one base pairing. 청구항 33 및 44 내지 52 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 130개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 132개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포. The method of any one of claims 33 and 44 to 52, wherein said animal or cell is selected from the group consisting of 132 alleles of the gene coding for CD163 protein and 130 alleles of the gene encoding CD163 protein and 132 alleles of the gene encoding CD163 protein Pig animal or cell containing a base pair deletion. 청구항 33, 39, 및 44 내지 53 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 1506개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.33. A porcine animal or cell according to any one of claims 33, 39, and 44-53, wherein said animal or cell comprises a 1506 base pair deletion. 청구항 33, 36, 및 44 내지 52 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 7개 염기 쌍 삽입을 포함하는 돼지 동물 또는 세포. The pig animal or cell according to any one of claims 33, 36, and 44 to 52, wherein said animal or cell comprises seven base pair insertions. 청구항 33, 39, 및 44 내지 53 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 1280개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1373개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포. 33. The method of any one of claims 33, 39, and 44-53, wherein said animal or cell is selected from the group consisting of a 1280 base pair deletion in one allele of the gene encoding the CD163 protein and another allele of the gene encoding the CD163 protein A pig animal or cell containing 1373 base pair deletions in. 청구항 33, 39, 및 44 내지 53 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 1467개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.33. A porcine animal or cell according to any one of claims 33, 39, and 44-53, wherein said animal or cell comprises 1467 base pair deletions. 청구항 33, 37, 39, 및 44 내지 53 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 인트론 6 결실과 뉴클레오티드 4,488에 12개 염기 쌍 부가 및 엑손 7에 추가의 129개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포. The method of any one of claims 33, 37, 39, and 44-53, wherein said animal or cell is further provided with a 1930 base pair intron 6 deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417, a 12 base pair attachment to nucleotide 4,488, and an exon 7 Pigs animals or cells containing 129 base pair deletions of. 청구항 33, 39, 40, 42, 및 44 내지 53 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 28개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1387개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포. 33. The method of any one of claims 33, 39, 40, 42, and 44-53, wherein the animal or cell has a 28 base pair deletion in one allele of the gene encoding the CD163 protein and a gene encoding the CD163 protein A pig animal or cell containing 1387 base pair deletions in another allele. 청구항 33, 38, 39, 및 44 내지 53 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물 또는 세포가 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 1382개 염기 쌍 결실과 11개 염기 쌍 삽입 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1720개 염기 쌍 결실을 포함하는 돼지 동물 또는 세포.33, 38, 39, and 44 to 53, wherein the animal or cell has 1382 base pair deletions, 11 base pair insertions, and CD163 proteins in one allele of the gene encoding the CD163 protein A pig animal or cell containing a 1720 base pair deletion in another allele of the encoding gene. 청구항 1 내지 65 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 세포가 정자 세포인 세포.65. The cell of any one of claims 1 to 65 wherein the cell is a sperm cell. 청구항 1 내지 65 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 세포가 난 세포인 세포.66. The cell according to any one of claims 1 to 65, wherein the cell is an egg cell. 청구항 67에 있어서, 상기 난 세포가 수정란인 세포. 65. The cell of claim 67, wherein the oocyte is a fertilized egg. 청구항 1 내지 65 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 세포가 체세포인 세포.65. The cell according to any one of claims 1 to 65, wherein the cell is a somatic cell. 청구항 69에 있어서, 상기 체세포가 섬유아세포를 포함하는 세포.71. The cell of claim 69, wherein the somatic cell comprises fibroblasts. 청구항 70에 있어서, 상기 섬유아세포가 태아 섬유아세포를 포함하는 세포. 69. The cell of claim 70, wherein the fibroblast comprises fetal fibroblasts. 난모세포 및 정자 세포 중의 적어도 하나 내로 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 도입하기 위해 난모세포 또는 정자 세포를 유전자 변형시키는 단계, 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 함유하는 수정란을 생산하도록 난모세포를 정자 세포와 수정시키는 단계를 포함하거나;
수정란 내로 CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 도입하기 위해 수정란을 유전자 변형시키는 단계;
수정란을 대리모 암컷 동물 내로 이식시키는 단계(여기서, 임신 및 만기 분만은 자손 동물을 생산한다);
병원균에 대한 민감성에 대해 상기 자손 동물을 스크리닝하는 단계; 및
CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 변형된 염색체 서열을 포함하지 않는 동물에 비해 병원균에 대한 감소된 민감성을 갖는 자손 동물을 선택하는 단계를 포함하여, 병원균에 의하 감염에 대해 감소된 민감성을 갖는 동물 또는 혈통을 생산하기 위한 번식방법.
Genetically transforming an oocyte or sperm cell to introduce a modified chromosomal sequence into a gene encoding a CD163 protein into at least one of an oocyte and sperm cell, and a step of genetically transforming the oocyte or sperm cell into a gene encoding a CD163 protein The step of modifying the oocyte with sperm cells to produce an embryo;
Genetically transforming the embryo to introduce a modified chromosomal sequence into the gene encoding the CD163 protein into the fertilized egg;
Implanting the embryo into a surrogate female female animal wherein the pregnancy and term poultry produce offspring;
Screening said offspring for susceptibility to pathogens; And
Selecting a progeny animal that has reduced sensitivity to pathogens compared to an animal that does not contain a modified chromosomal sequence in the gene encoding the CD163 protein, Lt; / RTI &gt;
청구항 72에 있어서, 상기 병원균이 바이러스를 포함하는 방법.73. The method of claim 72, wherein the pathogen comprises a virus. 청구항 73에 있어서, 상기 바이러스가 PRRSV를 포함하는 방법.72. The method of claim 73, wherein the virus comprises PRRSV. 청구항 72 내지 74 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물이 배아, 청소년, 또는 성인인 방법.72. The method of any one of claims 72 to 74, wherein the animal is an embryo, adolescent, or adult. 청구항 72 내지 75 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물이 사육 동물을 포함하는 방법. 72. The method of any one of claims 72 to 75, wherein the animal comprises a rabbit. 청구항 76에 있어서, 상기 사육 동물이 가축 동물을 포함하는 방법.75. The method of claim 76, wherein the animal comprises a livestock animal. 청구항 77에 있어서, 상기 가축 동물이 돼지 동물, 소 동물, 양 동물, 염소 동물, 말과 동물, 물소, 낙타, 또는 조류 동물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.77. The method of claim 77, wherein the animal is selected from the group consisting of a pig animal, a small animal, a sheep animal, a goat animal, a horse and an animal, a buffalo, a camel, or an avian animal. 청구항 78에 있어서, 상기 소 동물이 육우 또는 젖소를 포함하는 방법.77. The method of claim 78, wherein the bovine animal comprises beef cattle or cow. 청구항 78에 있어서, 상기 조류 동물이 닭, 칠면조, 오리, 거위, 뿔닭, 또는 갓 부화한 새를 포함하는 방법.78. The method of claim 78, wherein the bird animal comprises a chicken, turkey, duck, goose, guinea fowl, or freshly hatched bird. 청구항 78에 있어서, 상기 말과 동물이 말 또는 당나귀를 포함하는 방법.77. The method of claim 78, wherein the horse and animal comprise horses or donkeys. 청구항 78에 있어서, 상기 가축 동물이 소 또는 돼지 동물인 방법.77. The method of claim 78, wherein the animal is a cow or a pig animal. 청구항 82에 있어서, 상기 가축 동물이 돼지 동물인 방법.83. The method of claim 82, wherein the animal is a pig animal. 청구항 72 내지 83 중의 어느 한 항에서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란을 유전자 변형시키는 단계가 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란의 유전자 편집을 포함하는 방법.72. The method of any one of claims 72 to 83, wherein the step of genetically transforming the oocyte, sperm cell, or embryo comprises genetic editing of the oocyte, sperm cell, or embryo. 청구항 84에 있어서, 상기 유전자 편집이 호밍 엔도뉴클레아제의 사용을 포함하는 방법.84. The method of claim 84, wherein said gene editing comprises the use of a homing endonuclease. 청구항 85에 있어서, 상기 호밍 엔도뉴클레아제가 설계된 호밍 엔도뉴클레아제를 포함하는 방법.94. The method of claim 85, wherein the homing endonuclease comprises a homing endonuclease designed. 청구항 83 또는 84에 있어서, 상기 호밍 엔도뉴클레아제가 CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9 시스템, 전사 활성인자-유사 효과기 뉴클레아제(TALEN), 징크 핑거 뉴클레아제(ZFN), 재조합효소 융합 단백질, 메가뉴클레아제, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.83. The method of claim 83 or 84, wherein the homing endonuclease is selected from the group consisting of a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) / Cas9 system, a transcriptional activator-like effector nuclease (TALEN), a zinc finger nuclease (ZFN), a recombinant enzyme A fusion protein, a meganuclease, or a combination thereof. 청구항 84 내지 87 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 유전자 편집이 CRISPR/Cas9 시스템의 사용을 포함하는 방법. 84. The method of any one of claims 84-87, wherein said gene editing comprises the use of a CRISPR / Cas9 system. 청구항 72 내지 88 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 변형된 염색체 서열에 대해 이형접합성인 방법. 72. The method of any one of claims 72 to 88 wherein said oocyte, sperm cell, or embryo is heterozygous for a modified chromosomal sequence. 청구항 72 내지 88 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 변형된 염색체 서열에 대해 동형접합성인 방법. 72. The method of any one of claims 72 to 88, wherein said oocyte, sperm cell, or embryo is homozygous for a modified chromosomal sequence. 청구항 72 내지 90 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 삽입, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 결실, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.72. The method of any one of claims 72 to 90, wherein said modified chromosomal sequence comprises insertion of a gene encoding a CD163 protein, deletion of a gene encoding a CD163 protein, or a combination thereof. 청구항 91에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 결실을 포함하는 방법.The method of claim 91, wherein the modified chromosomal sequence comprises deletion of a gene encoding a CD163 protein. 청구항 91에 있어서, 상기 결실이 인-프레임 결실을 포함하는 방법.The method of claim 91, wherein the deletion includes an in-frame deletion. 청구항 91 내지 93 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 삽입을 포함하는 방법.92. The method of any one of claims 91 to 93, wherein said modified chromosome sequence comprises the insertion of a gene encoding a CD163 protein. 청구항 91 내지 94 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 삽입 또는 결실이, 삽입 또는 결실이 없는 동물에서의 CD163 단백질 생산 또는 활성에 비해, CD163 단백질 생산 또는 활성을 감소시키는 방법.92. The method of any one of claims 91 to 94 wherein said insertion or deletion reduces CD163 protein production or activity relative to CD163 protein production or activity in an animal without insertion or deletion. 청구항 91 내지 95 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 삽입 또는 결실이 에 의한 상당하지 않은 기능성 CD163 단백질의 생산을 야기하는 방법.95. The method of any one of claims 91 to 95 wherein said insertion or deletion results in the production of non-functional functional CD163 protein. 청구항 83 내지 96 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 8, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7 또는 엑손 8과 인접한 인트론, 또는 이의 조합에 변형을 포함하는 방법.83. The method of any one of claims 83 to 96, wherein the modified chromosomal sequence comprises exon 7 of the gene encoding the CD163 protein, exon 8 of the gene encoding the CD163 protein, exon 7 or exon 8 of the gene encoding the CD163 protein, An adjacent intron, or a combination thereof. 청구항 97에 있어서, 상기 변형된 염색체 서열이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에 변형을 포함하는 방법.The method of claim 97, wherein said modified chromosomal sequence comprises a modification to exon 7 of a gene encoding a CD163 protein. 청구항 98에 있어서, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에의 변형이 결실을 포함하는 방법.The method of claim 98, wherein the modification of the gene encoding the CD163 protein to exon 7 comprises deletion. 청구항 99에 있어서, 상기 결실이 엑손 7에 인-프레임 결실을 포함하는 방법.The method of claim 99, wherein said deletion comprises an in-frame deletion in exon 7. 청구항 98 내지 100 중의 어느 한 항에 있어서, CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 엑손 7에의 변형이 삽입을 포함하는 방법.98. The method of any one of claims 98-100, wherein the modification of the gene encoding the CD163 protein to exon 7 comprises insertion. 청구항 97 내지 101 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 변형이
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149 및 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,147의 124개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 사이에 1개 염기 쌍 삽입;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,159의 130개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,030 내지 뉴클레오티드 3,161의 132개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,818 내지 뉴클레오티드 4,097의 1280개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다);
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다);
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실;
및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
97. The method according to any one of claims 97 to 101,
11 base pair deletion of nucleotide 3,137 to nucleotide 3,147 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
Two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 377 base pair deletions of nucleotides 2,573 to 2,949 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 on the same allele;
Deletion of 124 base pairs of nucleotides 3,024 to 3,147 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
One base pair insert between nucleotides 3,147 and 3,148 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
130 base pairs deletion of 3,030 nucleotides to 3,159 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
132 base pair deletions of 3,030 nucleotides to 3,161 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
Insertion of 7 base pairs between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
A 1280 base pair deletion of the nucleotide 2,818 to 4,097 nucleotides relative to the reference sequence SEQ ID NO: 47;
1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides);
28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113;
Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
And combinations thereof.
청구항 102에 있어서, 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입이 디뉴클레오티드 AG의 삽입을 포함하는 방법.103. The method of claim 102, wherein two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 comprise insertion of a denucleotide AG. 청구항 102에 있어서, 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,147과 3,148 사이에 1개 염기 쌍 삽입이 단일 아데닌 잔기의 삽입을 포함하는 방법.103. The method of claim 102, wherein one base pair insert between nucleotides 3,147 and 3,148 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 comprises insertion of a single adenine residue. 청구항 102에 있어서, 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입이 서열 TACTACT (서열 번호 115)의 삽입을 포함하는 방법.96. The method of claim 102, wherein the 7 base pair insertion between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 comprises insertion of the sequence TACTACT (SEQ ID NO: 115). 청구항 102에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실을 포함하고, 여기서 결실된 서열이 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되며, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있고, 12개 염기 쌍 삽입이 서열 TGTGGAGAATTC (서열 번호 116)의 삽입을 포함하는 방법.99. The method of claim 102, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a 1930 base pair deletion of nucleotides 488 to 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence comprises a base pair of 12 bases starting at nucleotide 488 (SEQ ID NO: 116), with an additional 129 base pair deletion of 3,044 nucleotides 3,172 in exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and a 12 base pair insert comprising insertion of the sequence TGTGGAGAATTC . 청구항 102에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실을 포함하고, 여기서 결실된 서열이 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체되며, 11개 염기 쌍 삽입이 서열 AGCCAGCGTGC (서열 번호 117)의 삽입을 포함하는 방법.103. The method of claim 102 wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises 1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence comprises 11 base pairs starting from nucleotide 3,113 Wherein the 11 base pair insert comprises insertion of the sequence AGCCAGCGTGC (SEQ ID NO: 117). 청구항 102에 있어서, 상기 결실이
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 1,525 내지 뉴클레오티드 3,030의 1506개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 488에서 시작하는 12개 염기 쌍 삽입으로 대체되고, 참조 서열 서열번호 47에 비해 엑손 7에 뉴클레오티드 3,044 내지 뉴클레오티드 3,172의 추가의 129개 염기 쌍 결실이 있다);
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,724 내지 뉴클레오티드 4,096의 1373개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,024 내지 뉴클레오티드 3,146의 123개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,431 내지 뉴클레오티드 3,897의 1467개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 4,531의 1387개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,113 내지 뉴클레오티드 4,494의 1382개 염기 쌍 결실(여기서, 결실된 서열은 뉴클레오티드 3,113에서 시작하는 11개 염기 쌍 삽입으로 대체된다);
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,440 내지 뉴클레오티드 4,160의 1720개 염기 쌍 결실;
및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 인-프레인 결실을 엑손 7에 포함하는 방법.
103. The method of claim 102,
1506 base pair deletions of nucleotides 1,525 to 3,030 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1930 base pair deletion of nucleotide 488 to nucleotide 2,417 compared to reference sequence SEQ ID NO 47 wherein the deleted sequence is replaced by 12 base pair insertions starting at nucleotide 488 and nucleotide at exon 7 compared to reference sequence SEQ ID NO: There is an additional 129 base pair deletion of 3,044 to 3,172 nucleotides);
1373 base pair deletions of 2,724 nucleotides and 4,096 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
123 base pair deletion of 3,024 nucleotides to 3,146 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1467 base pair deletions of nucleotides 2,431 to 3,897 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1387 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 4,531 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
1382 base pair deletions of nucleotides 3,113 to 4,494 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47, wherein the deleted sequence is replaced by an 11 base pair insertion beginning at nucleotide 3,113;
Deletion of 1720 base pairs of nucleotides 2,440 to 4,160 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
And a combination thereof. &Lt; / RTI &gt;
청구항 102 또는 103에 있어서, 상기 삽입 또는 결실이
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실;
참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실;
및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
102. The method of claim 102 or 103,
Two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 377 base pair deletions of nucleotides 2,573 to 2,949 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47 on the same allele;
28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 compared to reference sequence SEQ ID NO: 47;
And combinations thereof.
청구항 109에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,149와 3,150 사이에 2개 염기 쌍 삽입과 동일 대립유전자 상에 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 2,573 내지 뉴클레오티드 2,949의 377개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법.The method of claim 109, wherein the oocyte, sperm cell, or fertilized egg has two base pair insertions between nucleotides 3,149 and 3,150 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 and nucleotide 2,573 to 2,949 nucleotides relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 on the same allele. Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 377 &lt; / RTI &gt; 청구항 109에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,145 내지 뉴클레오티드 3,172의 28개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법.The method of claim 109, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises 28 base pair deletions of nucleotides 3,145 to 3,172 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47. 청구항 102 또는 105에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,148과 뉴클레오티드 3,149 사이에 7개 염기 쌍 삽입 및 참조 서열 서열번호 47에 비해 뉴클레오티드 3,137 내지 뉴클레오티드 3,147의 11개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법.103. The method of claim 102 or 105, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo has 7 base pair insertions between nucleotide 3,148 and nucleotide 3,149 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47 and 11 base pairs between nucleotide 3,137 and nucleotide 3,147 relative to reference sequence SEQ ID NO: 47. A method comprising an open pair deletion. 청구항 102 내지 112 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 80% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 방법.47. The method of any one of claims 102 to 112, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence having at least 80% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 113에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 85% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 방법.The method of claim 113, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence having at least 85% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 113에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 90% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 방법.The method of claim 113, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence having at least 90% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 113에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 95% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 방법.The method of claim 113, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence having at least 95% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 113에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 98% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 방법.112. The method of claim 113, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence having at least 98% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 113에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 99% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 방법.112. The method of claim 113, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence having at least 99% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 113에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 적어도 99.9% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 방법.112. The method of claim 113, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence having at least 99.9% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 113에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 삽입 또는 결실 외에 상기 염색체 서열의 영역에서 서열 번호 47에 대해 100% 서열 동일성을 갖는 염색체 서열을 포함하는 방법.The method of claim 113, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence having 100% sequence identity to SEQ ID NO: 47 in the region of the chromosomal sequence other than insertion or deletion. 청구항 102 내지 120 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함하는 염색체 서열을 포함하는 방법.Wherein the oocyte, sperm cell, or embryo is selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, or &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 114 &lt; / RTI &gt; 청구항 121에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114를 포함하는 염색체 서열을 포함하는 방법. The method of claim 121, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence comprising SEQ ID NO: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 청구항 121에 있어서, the 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 서열 번호 103 또는 111을 포함하는 염색체 서열을 포함하는 방법.The method of claim 121, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises a chromosomal sequence comprising SEQ ID NO: 103 or 111. 청구항 102, 103, 109, 110, 113 내지 121, 및 123 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 11개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 2개 염기 쌍 삽입과 377개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법.The method of any one of claims 102, 103, 109, 110, 113 to 121, and 123 wherein the oocyte, sperm cell, or embryo is deficient in 11 base pairs and CD163 A method comprising two base pair insertions and 377 base pair deletions in another allele of the gene encoding the protein. 청구항 102, 108, 및 113 내지 122 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 124개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 123개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법.The method of any one of claims 102, 108, and 113 to 122, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo has 124 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and a gene encoding the CD163 protein A method comprising 123 base pair deletions in another allele. 청구항 102, 104, 및 113 내지 121 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 1개 염기 쌍 삽입을 포함하는 방법.The method of any one of claims 102, 104, and 113 to 121, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises one base pairing. 청구항 102 및 113 내지 121 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 130개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 132개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법. The method of any one of claims 102 and 113 to 121, wherein the oocyte, sperm cell, or fertilized egg has 130 base pair deletions in one allele of the gene encoding the CD163 protein and another in the gene encoding the CD163 protein Wherein the gene comprises 132 base pair deletions in the gene. 청구항 102, 108, 및 113 내지 122 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 1506개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법.The method of any one of claims 102, 108, and 113 to 122, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises 1506 base pair deletions. 청구항 102, 105, 및 113 내지 121 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 7개 염기 쌍 삽입을 포함하는 방법. The method of any one of claims 102, 105, and 113 to 121, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises seven base pair insertions. 청구항 102, 108, 및 113 내지 122 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 1280개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1373개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법. The method of any one of claims 102, 108, and 113 to 122, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo has 1280 basepairs deleted in one allele of the gene encoding the CD163 protein and a gene encoding the CD163 protein A method comprising 1373 base pair deletions in another allele. 청구항 102, 108, 및 113 내지 122 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 1467개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법.The method of any one of claims 102, 108, and 113 to 122, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo comprises 1467 base pair deletions. 청구항 102, 106, 108, 및 113 내지 122 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 뉴클레오티드 488 내지 뉴클레오티드 2,417의 1930개 염기 쌍 인트론 6 결실과 뉴클레오티드 4,488에 12개 염기 쌍 부가 및 엑손 7에 추가의 129개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법.The method of any one of claims 102,106, 108, and 113 to 122, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo is infected with a 1930 base pair intron 6 deletion of nucleotides 488 to 2417 and a 12 base pair deletion at nucleotide 4, A method comprising an additional 129 base pair deletion in exon 7. 청구항 102, 108, 109, 111, 및 113 내지 122 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 28개 염기 쌍 결실 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1387개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법. The method of any one of claims 102, 108, 109, 111, and 113 to 122, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo has 28 base pair deletions and CD163 proteins in one allele of the gene encoding the CD163 protein A method comprising the deletion of 1387 bases in another allele of the gene encoding the gene. 청구항 102, 107, 108, 및 113 내지 122 중의 어느 한 항에 있어서, 난모세포, 정자 세포, 또는 수정란이 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 하나의 대립유전자에 1382개 염기 쌍 결실과 11개 염기 쌍 삽입 및 CD163 단백질을 암호화하는 유전자의 또 다른 대립유전자에 1720개 염기 쌍 결실을 포함하는 방법. The method of any one of claims 102, 107, 108, and 113 to 122, wherein the oocyte, sperm cell, or embryo has 1382 base pair deletions and 11 base pair insertions in one allele of the gene encoding the CD163 protein And a 1720 base pair deletion in another allele of the gene encoding the CD163 protein. 청구항 72 내지 134 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 선택된 동물이 시조 동물(founder animal)로서 사용되는 방법.72. The method of any one of claims 72 to 134 wherein the selected animal is used as a founder animal. 청구항 72 내지 135 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수정 단계가 인공 수정을 포함하는 방법.72. The method of any one of claims 72 to 135, wherein the correcting step comprises artificial insemination. 청구항 72 내지 136 중의 어느 한 항의 방법으로 만들어진 동물의 개체군. An animal population made by the method of any one of claims 72 to 136. 청구항 137에 있어서, 동물의 개체군이 병원균에 의한 감염에 대해 내성인 개체군.137. The population of claim 137, wherein the animal population is resistant to infection by pathogens. 청구항 138에 있어서, 상기 병원균이 바이러스를 포함하는 개체군.144. The population of Claim 138, wherein the pathogen comprises a virus. 청구항 139에서, 상기 바이러스가 PRRSV를 포함하는 개체군.144. The population of claim 139, wherein the virus comprises PRRSV. CD163 단백질을 암호화하는 유전자에 편집된 염색체 서열을 포함하지 않는 가축 동물에서의 CD63 단백질 생산 또는 활성에 비해 CD163 단백질 생산 또는 활성이 감소되도록 CD163 단백질을 암호화하는 유전자로부터 적어도 하나의 염색체 서열을 유전자 편집함을 포함하여, 병원균으로의 감염에 대한 가축 동물의 내성을 증가시키는 방법.Genetically editing at least one chromosomal sequence from a gene encoding the CD163 protein such that CD163 protein production or activity is reduced relative to CD63 protein production or activity in a livestock animal that does not contain an edited chromosome sequence in the gene encoding the CD163 protein Wherein the method comprises increasing the tolerance of a livestock animal to infection with a pathogen. (a) 서열 번호 47을 포함하는 뉴클레오티드 서열;
(b) 서열 번호 47의 서열과 적어도 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열(여기서, 상기 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유한다); 및
(c) (a) 또는 (b)의 cDNA 서열로 이루어진 그룹으로부터 선택된 뉴클레오티드 서열을 포함하는 단리된 핵산 분자.
(a) a nucleotide sequence comprising SEQ ID NO: 47;
(b) a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47; And
(c) an isolated nucleic acid molecule comprising a nucleotide sequence selected from the group consisting of the cDNA sequences of (a) or (b).
청구항 142에 있어서, 서열 번호 47을 포함하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 단리된 핵산.142. The isolated nucleic acid of claim 142, comprising a nucleotide sequence comprising SEQ ID NO: 47. 청구항 142에 있어서, 서열 번호 47의 서열과 적어도 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 뉴클레오티드 서열이 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하는 단리된 핵산.142. The isolated nucleic acid of claim 142, comprising a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47. 청구항 144에 있어서, 서열 번호 47의 서열과 적어도 85% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 뉴클레오티드 서열이 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하는 단리된 핵산.144. The isolated nucleic acid of claim 144, comprising a nucleotide sequence having at least 85% sequence identity to the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47. 청구항 144에 있어서, 서열 번호 47의 서열과 적어도 90% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 뉴클레오티드 서열이 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하는 단리된 핵산.144. The isolated nucleic acid of claim 144, comprising a nucleotide sequence having at least 90% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47. 청구항 144에 있어서, 서열 번호 47의 서열과 적어도 95% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 뉴클레오티드 서열이 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하는 단리된 핵산.144. The isolated nucleic acid of claim 144, comprising a nucleotide sequence having at least 95% sequence identity to the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47. 청구항 144에 있어서, 서열 번호 47의 서열과 적어도 98% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 뉴클레오티드 서열이 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하는 단리된 핵산.144. The isolated nucleic acid of claim 144, comprising a nucleotide sequence having at least 98% sequence identity to the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47. 청구항 144에 있어서, 서열 번호 47의 서열과 적어도 99% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 뉴클레오티드 서열이 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하는 단리된 핵산.144. The isolated nucleic acid of claim 144, comprising a nucleotide sequence having at least 99% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47. 청구항 144에 있어서, 서열 번호 47의 서열과 적어도 99.9% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 뉴클레오티드 서열이 서열 번호 47에 대해 적어도 하나의 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하는 단리된 핵산.144. The isolated nucleic acid of claim 144, comprising a nucleotide sequence having at least 99.9% sequence identity to the sequence of SEQ ID NO: 47, wherein said nucleotide sequence comprises at least one substitution, insertion, or deletion relative to SEQ ID NO: 47. 청구항 142 및 144 내지 150 중의 어느 한 항에 있어서, 치환, 삽입, 또는 결실이, 치환, 삽입, 또는 결실을 포함하지 않는 핵산에 비해, CD163 단백질 생산 또는 활성을 감소시키거나 없애는 핵산.142. The nucleic acid of any one of claims 142 and 144-150 wherein the substitution, insertion, or deletion reduces or eliminates CD163 protein production or activity relative to a nucleic acid that does not comprise substitution, insertion, or deletion. 청구항 142, 144, 또는 151에 있어서, 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함하는 단리된 핵산.The isolated nucleic acid molecule of any one of claims 142,144, or 151, wherein the isolated sequence comprises SEQ ID NO: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, Lt; / RTI &gt; 청구항 152에 있어서, 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114를 포함하는 단리된 핵산. 152. The isolated nucleic acid of claim 152, comprising SEQ ID NO: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 청구항 152에 있어서, 서열 번호 103 또는 111을 포함하는 단리된 핵산.154. The isolated nucleic acid of claim 152, comprising SEQ ID NO: 103 or SEQ ID NO: 청구항 142에 있어서, cDNA를 포함하는 단리된 핵산.142. The isolated nucleic acid of claim 142, comprising the cDNA. 서열 번호 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 또는 114를 포함하는 단리된 핵산.An isolated nucleic acid comprising SEQ ID NOS: 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 청구항 156에 있어서, 서열 번호 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 또는 114를 포함하는 단리된 핵산. The isolated nucleic acid of claim 156, comprising SEQ ID NO: 98, 101, 105, 109, 110, 112, 113, 청구항 156에 있어서, 서열 번호 103 또는 111을 포함하는 단리된 핵산.
154. The isolated nucleic acid of claim 156, comprising SEQ ID NO: 103 or SEQ ID NO:
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