Titre

MAR-Mediated transgene integration into permissive chromatin and increased expression by recombination pathway engineering.

Type
article
Institution
UNIL/CHUV/Unisanté + institutions partenaires
Périodique
Auteur(s)
Kostyrko, K.
Auteure/Auteur
Neuenschwander, S.
Auteure/Auteur
Junier, T.
Auteure/Auteur
Regamey, A.
Auteure/Auteur
Iseli, C.
Auteure/Auteur
Schmid-Siegert, E.
Auteure/Auteur
Bosshard, S.
Auteure/Auteur
Majocchi, S.
Auteure/Auteur
Le Fourn, V.
Auteure/Auteur
Girod, P.A.
Auteure/Auteur
Xenarios, I.
Auteure/Auteur
Mermod, N.
Auteure/Auteur
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ISSN
1097-0290
Statut éditorial
Publié
Date de publication
2017
Volume
114
Numéro
2
Première page
384
Dernière page/numéro d’article
396
Peer-reviewed
Oui
Langue
anglais
Résumé
Untargeted plasmid integration into mammalian cell genomes remains a poorly understood and inefficient process. The formation of plasmid concatemers and their genomic integration has been ascribed either to non-homologous end-joining (NHEJ) or homologous recombination (HR) DNA repair pathways. However, a direct involvement of these pathways has remained unclear. Here, we show that the silencing of many HR factors enhanced plasmid concatemer formation and stable expression of the gene of interest in Chinese hamster ovary (CHO) cells, while the inhibition of NHEJ had no effect. However, genomic integration was decreased by the silencing of specific HR components, such as Rad51, and DNA synthesis-dependent microhomology-mediated end-joining (SD-MMEJ) activities. Genome-wide analysis of the integration loci and junction sequences validated the prevalent use of the SD-MMEJ pathway for transgene integration close to cellular genes, an effect shared with matrix attachment region (MAR) DNA elements that stimulate plasmid integration and expression. Overall, we conclude that SD-MMEJ is the main mechanism driving the illegitimate genomic integration of foreign DNA in CHO cells, and we provide a recombination engineering approach that increases transgene integration and recombinant protein expression in these cells. Biotechnol. Bioeng. 2017;114: 384-396. © 2016 The Authors. Biotechnology and Bioengineering published by Wiley Periodicals, Inc.
Sujets

DNA recombination

microhomology-mediate...

Chinese hamster ovary...

recombinant protein e...

immunoglobulin produc...

PID Serval
serval:BIB_322831BD76E3
DOI
PMID
WOS
Permalien
Open Access
Oui
Date de création
2016-11-30T10:18:49.072Z
Date de création dans IRIS
2025-05-20T16:49:29Z
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