基因编辑技术在提高猪瘦肉率中的应用

中国地方猪相较于外国猪瘦肉率较低。而转基因技术可以赋予物种新的优良性状,随着CRISPR/Cas9第三代基因编辑技术的飞速发展,基因编辑猪成为猪行业最新的发展趋势。文章主要综述了基因编辑技术在提高猪肉瘦肉率性状上的研究进展。     

靶向猪睾丸支持细胞PPP1CC基因siRNA的筛选与研究

本实验在验证PPP1CC基因在猪睾丸支持细胞ST内源性表达的基础上,针对PPP1CC mRNA靶序列设计并化学合成3段不同的siRNA序列,脂质体瞬时转染ST细胞,通过实时荧光定量PCR及Western blot检测siRNA对ST细胞中PPP1CC的干扰效率。结果显示,转染24 h后,各实验组中PPP1CC mRNA表达量均显著低于阴性对照组,其中siRNA-1效果最佳。siRNA-1转染72 h后,PPP1CC蛋白表达量显著下降。本实验成功筛选出PPP1CC基因的有效干扰序列,为后续研究提供实验依据。     

应用巢式PCR法检测猪单个胚胎中的基因突变

单胚胎基因突变检测技术是以单个胚胎的裂解产物为模板进行DNA或RNA分析的方法,该技术的建立将为在单细胞水平进行基因表达和突变检测提供简便而快捷的方法。本研究设计了2对巢式引物,以显微注射了Cas9 mRNA和猪SS基因2个靶点的gRNA的四细胞期孤雌胚胎为试验材料,通过蛋白酶K对猪单个胚胎进行裂解后直接进行巢式PCR分型,并检测到猪胚胎中SS基因的删除突变。该方法可以最大限度减少假阴性和假阳性结果的出现,在猪基因突变检测中具有重要作用。     

TET蛋白在配子形成和早期胚胎中的作用研究进展

在哺乳动物配子形成和胚胎发育过程中,DNA甲基化水平一直处于动态变化,DNA甲基化水平的规律变化决定了配子的生成、分裂和成熟,尤其是在早期胚胎发育过程中DNA去甲基化与DNA甲基化共同决定了1枚胚胎能否发育为完整的个体。TET蛋白家族的各成员可以通过不同作用机制发挥去甲基化作用,并且不同种类TET蛋白的缺失会对胚胎发育产生不同程度的阻碍。大量研究表明TET蛋白在配子形成和早期胚胎发育不同阶段动态调控甲基化水平,目前关于TET蛋白生物功能还存在很大的研究空间。本文综述了TET蛋白家族成员的结构、作用机制以及在配子形成和胚胎发育过程中的生物功能,为深入研究TET蛋白功能提供参考。     

CRISPR/Cas9体外酶切检测猪生长抑素基因定点修饰靶点活性的研究

本试验旨在通过CRISPR/Cas9体外酶切法检测猪生长抑素(SST)基因定点修饰靶点的活性。试验设计5个长20 bp的单链导向RNA(sgRNA),即SST-sgRNA-g1、SST-sgRNA-g2、SST-sgRNA-g3、SST-sgRNA-g4和SST-sgRNA-g5。化学合成sgRNA寡核苷酸序列,将寡核苷酸序列连接到可同时表达Cas9和sgRNA的质粒中,挑选正确克隆的质粒作为模板进行体外转录形成SST-sgRNA。利用CRISPR/Cas9体外酶切含靶点的DNA片段,根据酶切条带的灰度换算成sgRNA活性。结果显示目的sgRNA寡核苷酸双链成功插入到质粒中且序列正确,以质粒为模板体外转录SST-sgRNA成功。靶位点经Cas9蛋白酶切后与标准sgRNA1和sgRNA2酶切活性作比较,确定靶点SST-sgRNA-g1、SST-sgRNA-g4和SST-sgRNA-g5活性较高,可为在细胞水平、胚胎水平做基因定点修饰提供依据。     

猪ICSI胚胎制备条件的优化

为了进一步优化猪胞浆内单精子注射（intracytoplasmic sperm injection,ICSI）胚胎制备条件,本试验将Piezo操作系统应用于猪ICSI胚胎制备过程中,并以胚胎各阶段存活率、分裂率和囊胚率作为衡量指标,对比Piezo操作系统与传统斜口针操作、Piezo操作条件时操作液中添加CB浓度、操作台温度及精子的不同处理方法对猪ICSI胚胎发育的影响。结果表明,Piezo操作系统可以显著提高注射卵的存活率和卵裂率（P<0.05）,但对囊胚率没有显著影响（P>0.05）;利用Piezo进行猪ICSI时,操作液中添加CB,可以减少显微操作时注射针卵母细胞的损伤,其中以7.5 μg/mL CB效果最佳;操作台温度30℃最适合制备猪ICSI胚胎;精子预先进行超声波断尾处理对猪ICSI胚胎的早期发育无显著影响。研究结果表明,精子预先进行超声波断尾处理后,操作液中添加7.5 μg/mL CB、操作台温度30℃,应用Piezo操作系统比较适合猪ICSI胚胎制备。     

转基因动物研究的技术思路

从转基因动物研究的目的出发,探讨转基因动物研究的不同思路,分析使用各种载体所考虑的基本出发点,说明受体动物遴选所需要考虑的因素,总结了转基因方法的技术特点,提出转基因动物检测手段的设计原则,论述了转基因动物繁殖的必要性,为从事转基因动物方面的研究提供技术思路.     

CRISPR/Cas9基因编辑技术介导SST基因敲除细胞的制备

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术制备了SST基因敲除的细胞。在猪SST基因第一外显子区域设计2个向导RNA (sgRNA),用PX459构建成表达质粒,电转染猪胎儿的成纤维细胞,在48 h后用嘌呤霉素筛选细胞。通过PCR扩增、测序检测,在获得的13个克隆中,有2株细胞未检测到基因敲除,4株细胞发生单等位基因敲除,7株细胞为双等位基因删除。筛选到的纯合子单克隆细胞可用于制备SST基因删除猪。     

梯度敲除MSTN对SCD5表达量的影响

为了改善猪肉品质,探究肌肉抑制素(MSTN)通过硬脂酰辅酶A去饱和酶5(SCD5)调控脂质代谢的分子通路,试验采用qPCR和Western-blot方法检测MSTN野生型细胞系PK15、单等位基因敲除型细胞系PK3108及双等位基因敲除型细胞系L18中SCD5的表达量变化。结果表明:在mRNA水平,MSTN单等位基因和双等位基因敲除引起SCD5 98%和96%的下调;在蛋白质水平,MSTN单等位基因敲除对SCD5影响较小,双等位基因敲除引起SCD5大幅下调。说明在细胞水平上,失活MSTN可引起SCD5表达量下调。