Publication: Generation of CRISPR knockout models of heterozygous hepatocyte nuclear factor-1β (HNF1B) towards understanding kidney diseases
cris.virtual.department | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | |
cris.virtual.orcid | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | |
cris.virtualsource.department | b30be628-3504-4567-b547-b5a752a09f7e | |
cris.virtualsource.orcid | b30be628-3504-4567-b547-b5a752a09f7e | |
dc.contributor.author | Nor Aisyah Umairah Sha'ari | |
dc.contributor.supervisor | Nurhazirah Zainul Azlan | |
dc.contributor.supervisor | Tengku Muhamad Faris Syafiq Tengku Zakaria | |
dc.contributor.supervisor | Mohd Azri Abd Jalil | |
dc.contributor.supervisor | Mohamad Aimanuddin Mohtar | |
dc.contributor.supervisor | Muhammad Lokman Md. Isa | |
dc.date.accessioned | 2025-07-29T02:38:37Z | |
dc.date.available | 2025-07-29T02:38:37Z | |
dc.date.issued | 2025 | |
dc.description.abstract | Hepatocyte Nuclear Factor 1 Beta (HNF1B) is a DNA-binding transcription factor that is essential for normal kidney development and is expressed in all tubular epithelial cells composing the nephrons and collecting ducts where it controls the expression of genes involved in membrane transport, cell differentiation, and metabolism. In this study, CRISPR/Cas9 technology was utilised to generate HNF1B gene knockout in HEK 293T cells, to investigate the effects of HNF1B gene loss. To achieve this, HEK 293T cells were cultured in Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) supplemented with 10% Fetal Bovine Serum (FBS) and 1% penicillin (10,000 IU). Two guide RNAs (sgRNAs) targeting HNF1B gene were designed using the CRISPick web tool, and DNA breaks were repaired through non-homologous end-joining (NHEJ) pathway. The sgHNF1B was cloned into the pKLV-U6gRNA(BbsI)-PGKhygro2ABFP vector, transformed into E. coli and successful cloning was then validated using Sanger sequencing. Post-transduction of Cas9 lentiviral construct, cells were selected with 30 μg/mL Blasticidin antibiotic, and the edited cells were isolated. Subsequently, these cells (containing Cas9) were transduced with sgHNF1B lentivirus and further selected using 700 μg/mL Hygromycin selection for 6 days and continue with western blot to validate the protein expression. The western blot band intensity analysis indicates that HNF1B protein expression is reduced in both knockout cell lines, KO1 (60%) and KO2 (34%), compared to untransduced control (100%). The observed reduction in protein expression levels suggests that the knockout is heterozygous and not full knock out. This is likely due to a mixed cell population, where some cells are fully edited (bi-allelic KO), others are partially edited (monoallelic) and some may remain unedited resulting in intermediate levels of protein expression when analysed collectively. The HNF1B gene knockout cells were successfully compared with untransduced control cells and further validated using western blot analysis confirming the HNF1B gene knockout at the protein level. In conclusion, this study had successfully generated heterozygous HNF1B CRISPR-knockout models of kidney dysfunction as a proof-of-concept that gene function can be altered to treat kidney diseases. In addition, this study also highlights the utility of genome editing as a powerful tool for elucidating gene function and effectively modelling human pathophysiological conditions. Through this CRISPR/Cas9 technology, valuable insights are offered to drive advancements in personalized medicine and sustainable healthcare solution. Such innovations address key biomedical challenges and advance scientific progress to improve the well-being of both individuals and the planetary health. Keywords: CRISPR/Cas9, Gene editing, HEK 293T, HNF1B, sgRNA cloning, kidney | |
dc.description.abstractarabic | عامل الخلايا النووية الكبدية 1 بيتا (HNF1B) هو عامل نسخ يرتبط بالحمض النووي (DNA)، وهو ضروري لنمو الكلى الطبيعي، ويُعبَّر عنه في جميع الخلايا الظهارية الأنبوبية التي تُشكِّل النيفرونات والقنوات الجامعة، حيث يتحكم في التعبير عن الجينات المشاركة في نقل الأغشية، وتمايز الخلايا، والاستقلاب. في هذه الدراسة، استُخدمت تقنية CRISPR/Cas9 لتعطيل جين HNF1B في خلايا HEK 293T، وذلك لدراسة آثار فقدان جين HNF1B. ولتحقيق ذلك، زُرعت خلايا HEK 293T في وسط Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) المُضاف إليه 10% من مصل الجنين البقري (FBS) و1% من البنسلين (10,000 وحدة دولية). صُمِّم نوعان من الحمض النووي الريبوزي الدليل (sgRNAs) يستهدفان جين HNF1B باستخدام أداة CRISPick web، وأُصلِحت كسور الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) من خلال مسار الربط النهائي غير المتماثل (NHEJ). استُنسخ sgHNF1B في ناقل pKLV-U6gRNA(BbsI)-PGKhygro2ABFP، وحُوِّل إلى بكتيريا الإشريكية القولونية، ثم تم التحقق من نجاح الاستنساخ باستخدام تسلسل سانجر. بعد نقل بنية الفيروس العكوس Cas9، اختيرت الخلايا باستخدام مضاد حيوي بلاستيسيدين بتركيز 30 ميكروغرام/مل، وعُزلت الخلايا المُحرَّرة. بعد ذلك، استُنسخت هذه الخلايا (التي تحتوي على Cas9) باستخدام الفيروس العكوس sgHNF1B، ثم اختيرت باستخدام هيغروميسين بتركيز 700 ميكروغرام/مل لمدة 6 أيام، واستمرت العملية باستخدام لطخة ويسترن للتحقق من صحة التعبير البروتيني. يشير تحليل شدة نطاق لطخة ويسترن إلى انخفاض التعبير البروتيني لـ HNF1B في كلا خطي الخلايا المُعطَّلة، KO1 (60%) وKO2 (34%)، مقارنةً بالمجموعة الضابطة غير المُحوَّلة (100%). يشير الانخفاض الملحوظ في مستويات التعبير البروتيني إلى أن التعطيل متغاير الزيجوت وليس كاملاً. قورنت الخلايا المعطوبة جين HNF1B بنجاح مع خلايا التحكم غير المتحولة، وتم التحقق من صحتها باستخدام تحليل لطخة ويسترن، مؤكدةً تعطيل جين HNF1B على مستوى البروتين. في الختام، نجحت هذه الدراسة في توليد نماذج متغايرة الزيجوت معطلة جين HNF1B بتقنية كريسبر لخلل وظائف الكلى، كدليل على إمكانية تعديل وظيفة الجينات لعلاج أمراض الكلى. بالإضافة إلى ذلك، تُسلط هذه الدراسة الضوء على فائدة تحرير الجينوم كأداة فعّالة لتوضيح وظيفة الجينات ونمذجة الحالات المرضية البشرية بفعالية. | |
dc.description.cpsemail | cps2u@iium.edu.my | |
dc.description.degreelevel | Master | |
dc.description.email | theaisyahshaari@gmail.com | |
dc.description.funder | MARA-GRADUATE EXCELLENCE PROGRAMME(GREP) | |
dc.description.identifier | Thesis : Generation of CRISPR knockout models of heterozygous hepatocyte nuclear factor-1β (HNF1B) towards understanding kidney diseases / by Nor Aisyah Umairah binti Sha'ari | |
dc.description.identity | G2311624Noraisyahumairahsha'ari | |
dc.description.kulliyah | Institute of Planetary Survival for Sustainable Well-being (PLANETIIUM) | |
dc.description.nationality | MALAYSIA | |
dc.description.notes | Thesis (MHSC)--International Islamic University Malaysia, 2025. | |
dc.description.physicaldescription | 1 online resource (xvi, 88 leaves) ; color illustrations. | |
dc.description.programme | Master of Health Sciences (Planetary Health) | |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/33083 | |
dc.language.iso | en | |
dc.publisher | Kuantan, Pahang : Institute of Planetary Survival for Sustainable Well-being (PLANETIIUM), International Islamic University Malaysia, 2025 | |
dc.rights | OWNED BY IIUM | |
dc.title | Generation of CRISPR knockout models of heterozygous hepatocyte nuclear factor-1β (HNF1B) towards understanding kidney diseases | |
dc.type | master thesis | |
dspace.entity.type | Publication | |
oairecerif.author.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
Loading...
- Name:
- G2311624Noraisyahumairahsha'ari_SEC.pdf
- Size:
- 20.22 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Full text.