利用CRISPR/CAS9技术构建山羊乳腺上皮细胞TPH1基因敲除细胞系

五羟色胺(5-hydroxytryphtamine,5-HT)是机体重要的单胺类神经递质,广泛分布于动物体各组织器官并参与机体多种生理功能。色氨酸羟化酶(tryptophan hydroxylase,TPH)1是5-HT合成的限速酶,在5-HT调控机体代谢过程中起关键作用。本研究旨在利用CRISPR/CAS9技术建立稳定敲除TPH1基因的山羊(Capra hircus)乳腺上皮细胞系,为研究山羊乳腺中5-HT调控山羊乳腺上皮细胞(goat mammary epithelial cells,GMEC)钙离子代谢的分子机理提供实验材料。首先根据Gen Bank中山羊TPH1基因序列(Gen Bank No.:102184739),设计靶向TPH1基因第一外显子的单导链RNA(single guide RNA,sgRNA),用pX458和pX459分别构建重组真核表达载体pX458-sgRNA和pX459-sgRNA,将重组质粒转染山羊乳腺上皮细胞,使用嘌呤霉素(1μg/mL)进行阳性细胞筛选,挑取单克隆细胞进行培养,用Western blot、T7E1酶切、基因组DNA测序等方法鉴定基因敲除效果。结果显示:通过CRISPR/CAS9技术成功在TPH1基因第一外显子打靶产生10 bp碱基缺失。本研究成功构建并筛选获得了TPH1基因稳定敲除的单克隆山羊乳腺上皮细胞系,为5-HT调控乳腺生理的功能研究提供了重要材料。