Recent developments in CRISPR/Cas9 genome editing tools have facilitated the introduction of more complex alleles, often spanning genetic intervals of several kilobases, directly into the embryo. These techniques often produce mosaic founder animals and the introduction of donor templates, via homologous directed repair, can be erroneous or incomplete. Newly generated alleles must be verified at the sequence level across the targeted locus. Screening for the presence of the desired mutant allele using traditional sequencing methods can be challenging due to the size of the desired edit(s) together with founder mosaicism. In order to help disentangle the genetic complexity of these animals, we tested the application of Oxford Nanopore long read sequencing of the targeted locus. Taking advantage of sequencing the entire length of the segment in each single read, we were able to determine whether the entire intended mutant sequence was present in both mosaic founders and their offspring.

SUMMARY Amyotrophic lateral sclerosis - frontotemporal dementia spectrum disorder (ALS/FTD) is a complex neurodegenerative disease; up to 10% of cases are familial, usually arising from single dominant mutations in >30 causative genes. Transgenic mouse models that overexpress human ALS/FTD causative genes have been the preferred organism for in vivo modelling. However, while conferring human protein biochemistry, these overexpression models are not ideal for dosage-sensitive proteins such as TDP-43 or FUS. We have created three next-generation genomically humanised knock-in mouse models for ALS/FTD research, by replacing the entire mouse coding region of Sod1 , Tardbp (TDP-43) and Fus , with their human orthologues to preserve human protein biochemistry, with exons and introns intact to enable future modelling of coding or non-coding mutations and variants and to preserve human splice variants. In generating these mice, we have established a new-standard of quality control: we demonstrate the utility of indirect capture for enrichment of a region of interest followed by Oxford Nanopore sequencing for robustly characterising large knock-in alleles. This approach confirmed that targeting occurred at the correct locus and to map homologous recombination events. Furthermore, extensive expression data from the three lines shows that homozygous humanised animals only express human protein, at endogenous levels. Characterisation of humanised FUS animals showed that they are phenotypically normal compared to wildtype littermates throughout their lifespan. These humanised mouse strains are critically needed for preclinical assessment of interventions, such as antisense oligonucleotides (ASOs), to modulate expression levels in patients, and will serve as templates for the addition of human ALS/FTD mutations to dissect disease pathomechanisms.