From Gene Targeting to Genome Editing: Transgenic animals applications and beyond

English. ABSTRACTGenome modification technologies are powerful tools for molecular biology and related areas. Advances in animal transgenesis and genome editing technologies during the past three decades allowed systematic interrogation of gene function that can help model how the genome influences cellular physiology. Genetic engineering via homologous recombination (HR) has been the standard method to modify genomic sequences. Nevertheless, nuclease-guided genome editing methods that were developed recently, such as ZFN, TALEN and CRISPR/Cas, opened new perspectives for biomedical research. Here, we present a brief historical perspective of genome modification methods, focusing on transgenic mice models. Moreover, we describe how new techniques were discovered and improved, present the paradigm shifts and discuss their limitations and applications for biomedical research as well as possible future directions.

Portuguese. RESUMOTecnologias de modificação do genoma são ferramentas poderosas para a biologia molecular e áreas afins. Avanços na transgênese animal e em tecnologias de edição do genoma durante as últimas três décadas permitiram interrogar de modo sistemático a função de genes, o que pode ajudar a compreender como o genoma influencia a fisiologia celular. A engenharia genética através de recombinação homóloga (HR) tem sido o método padrão para modificar sequências genômicas. No entanto, métodos de edição do genoma por nucleases que foram desenvolvidos recentemente, como ZFN, TALEN e CRISPR/Cas, trouxeram novas perspectivas para pesquisa biomédica. Aqui, apresentamos uma breve perspectiva histórica de métodos de modificação do genoma com foco em modelos de camundongos transgênicos. Além disso, descrevemos como novas técnicas foram descobertas e aperfeiçoadas, apresentamos as mudanças de paradigma e discutimos suas limitações e aplicações para a investigação biomédica, bem como possíveis direções futuras.