Gene targeting in chicken and the resistance to newly emerging retroviruses
Project goals
Subgroup J avian leukosis virus (ALV-J) is a newly emerging retrovirus, which induces myeloid leukosis and a broad spectrum of tumors in domestic chickens. It seriously threatens the poultry industry in Asia and the spread into Europe and America cannot be excluded. Therefore, the resistance to ALV-J and development of ALV-J-specific antiviral drugs are big concerns. We demonstrated previously that W38 in the chicken Na+/H+ exchanger type 1 (chNHE1) is necessary for the virus entry into the cells of susceptible species (chicken and turkey) and deletions or substitutions of W38 are present in the NHE1 gene of resistant species (quail, pheasant, chukar and other galliforms). We suggest derivation of permanent chicken cell line with deletion of W38 using the CRISPR/Cas9n–mediated homologous recombination. The same genome editing technique will be applied in chicken primordial germ cells with the aim to create inbred chicken line bearing deletion of W38. The ALV-J-resistant cells and chickens will be used for studies on virus-receptor interactions and virus escape mutations.
Keywords
ALV-Jchickengenome editingCRISPR/Cas9primordial germinal cells
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
BIOPHARM, Výzkumný ústav biofarmacie a veterinárních léčiv a.s.
Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-23993S
Alternative language
Project name in Czech
Cílená genová modifikace u drůbeže a resistence k novým typům retrovirů
Annotation in Czech
Ptačí leukosové viry podskupiny J (ALV-J) představují nový typ retrovirů, který způsobuje myeloidní leukosu a širokou škálu nádorů u domácí drůbeže. Tyto viry ohrožují kuřecí chovy v Asii a nelze vyloučit jejich zavlečení do Evropy a Ameriky. Studium resistence vůči ALV-J a příprava specifických antivirotik mají tedy zásadní praktický dopad. V minulosti jsme prokázali, že pro vstup viru do buněk susceptibilních hostitelů (kur domácí, krocan) je nezbytný W38 v genu pro specifický receptor, chNHE1. Naopak, u resistentních druhů (křepelka, bažant, orebice a ostatní hrabaví) je vždy přítomna delece nebo substituce kritického W38. Navrhujeme proto přípravu permanentní linie kuřecích buněk s delecí W38 pomocí homologní rekombinace řízené CRISPR/Cas9n. Stejná technika genomového editování bude využita pro modifikaci primordiálních zárodečných buněk s cílem vytvořit inbrední kuřecí linii nesoucí deleci W38 v endogenním chNHE1. Buňky a kuřecí linie resistentní k ALV-J budou cenným nástrojem pro studium interakcí viru a receptoru a pro hledání mutací viru překonávajících resitenci hostitele.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
EB - Genetics and molecular biology
CEP - secondary branch
GI - Farm animal breeding and farm animal pedigree breeding
CEP - another secondary branch
GJ - Diseases and animal vermin, veterinary medicine
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
30101 - Human genetics
40203 - Husbandry
40301 - Veterinary science
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Elaboraterd techniques of transgenesis in chicken was the aim of editing the receptor for ALV-J and creating the ALV-J-resistant chickens. Cultures of chicken primordial germ cells (PGC) were established and techniques of introducing transgenes, knock-outs, and knock-ins were optimized.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Apr 25, 2019
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 27, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP20-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jul 2, 2020
Finance
Total approved costs
7,303 thou. CZK
Public financial support
7,010 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
293 thou. CZK
Recognised costs
7 303 CZK thou.
Public support
7 010 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
EB - Genetics and molecular biology
Solution period
01. 01. 2015 - 25. 04. 2019