利用CRISPRCas9基因编辑技术制备牛MSTN基因编辑胚胎

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《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》范文

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》范文

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》篇一CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究一、引言随着基因编辑技术的不断发展,CRISPR/Cas9系统已经成为生物学研究的重要工具之一。

这种系统在许多生物学应用中展现出其独特的优势,特别是在人类基因治疗的开发上。

近年来,CRISPR/Cas9技术在成纤维细胞中的定点整合研究中显示出广阔的前景,其中对具有医学价值基因片段如人胰岛素(hINS)的精准调控成为关注的焦点。

本论文研究重点即通过CRISPR/Cas9技术介导人胰岛素(hINS)基因在牛成纤维细胞中实现定点整合。

二、研究方法本实验主要运用了CRISPR/Cas9系统来将人胰岛素(hINS)基因精准整合到牛成纤维细胞中。

具体操作包括构建合适的CRISPR/Cas9表达载体,筛选和编辑目标细胞,并使用特定的荧光标记来验证基因的整合效果。

(一)载体构建我们设计并构建了包含人胰岛素(hINS)基因序列的CRISPR/Cas9表达载体。

该载体包含Cas9蛋白编码序列、引导RNA(gRNA)以及hINS基因序列。

(二)细胞编辑将构建好的载体通过电转或病毒转导的方式导入牛成纤维细胞中,通过CRISPR/Cas9系统对细胞进行编辑,实现hINS基因的定点整合。

(三)验证整合效果通过荧光显微镜观察细胞的荧光标记情况,以及利用PCR和测序技术验证hINS基因的整合情况。

三、结果与讨论(一)实验结果通过CRISPR/Cas9系统的编辑,我们成功实现了人胰岛素(hINS)基因在牛成纤维细胞中的定点整合。

在荧光显微镜下,我们观察到成功整合了hINS基因的细胞呈现出明亮的荧光。

此外,PCR和测序结果表明,hINS基因已成功整合到牛成纤维细胞的基因组中。

(二)讨论本实验结果表明,通过CRISPR/Cas9技术介导的hINS基因定点整合是可行的。

基因编辑技术CRISPRCas9的使用教程与最佳实践分享

基因编辑技术CRISPRCas9的使用教程与最佳实践分享

基因编辑技术CRISPRCas9的使用教程与最佳实践分享在现代生物学研究中,基因编辑技术的出现为研究人员提供了一种高效、精确、低成本的方式来研究基因功能和调控机制。

CRISPR-Cas9系统作为一种革命性的基因编辑工具被广泛应用于基因组编辑、疾病治疗和农业改良等领域。

本文将为您介绍CRISPR-Cas9基因编辑技术的使用教程,并分享一些最佳实践。

CRISPR-Cas9基因编辑技术概述CRISPR-Cas9是一种依靠细菌天然的免疫机制发展而来的基因编辑技术。

CRISPR是一种特殊的DNA序列,可与Cas9酶一起,通过识别和切割DNA序列来精确编辑基因组。

CRISPR-Cas9系统的主要组成部分包括CRISPR RNA (crRNA)、转录单元结构化RNA(tracrRNA)和Cas9酶。

crRNA负责识别目标DNA序列,而tracrRNA将crRNA与Cas9酶结合起来形成活跃的CRISPR-Cas9复合物。

CRISPR-Cas9基因编辑技术的使用教程1. 设计并合成RNA引导序列在使用CRISPR-Cas9进行基因编辑之前,首先需要设计并合成RNA引导序列。

该序列用于指导Cas9酶精确识别和切割目标基因组DNA。

合成的RNA引导序列通常由crRNA和tracrRNA合成而成,也可以合成一个融合的single-guide RNA (sgRNA)。

2. 构建CRISPR-Cas9载体CRISPR-Cas9基因编辑需要将Cas9酶和RNA引导序列导入目标细胞内。

可使用载体如质粒或病毒进行基因编辑构建。

选择合适的载体需考虑目标细胞类型、转染效率和所需编辑范围等因素。

将Cas9基因和RNA引导序列克隆至载体后,可通过转染或病毒介导转染等方法将其导入目标细胞。

3. 确定编辑效果在导入CRISPR-Cas9系统后,使用分子生物学方法来验证编辑效果。

例如,PCR、测序、Western blot或免疫组化等技术可以用于检测目标基因的突变、修复或敲除效果。

CRISPR技术在动物基因编辑中的应用

CRISPR技术在动物基因编辑中的应用

CRISPR技术在动物基因编辑中的应用CRISPR技术是一种高效、精准的基因编辑技术,它被广泛应用于动物基因组的修饰。

CRISPR技术通过利用CRISPR/Cas9系统对基因组的DNA序列进行切割和编辑,实现了高效、精准且可控的基因组编辑。

近年来,CRISPR/Cas9技术在动物生殖、疾病模型建立、基因功能研究等领域取得了重要进展。

一、CRISPR技术在动物生殖中的应用CRISPR技术在动物生殖中被广泛应用于制造转基因动物。

通过将CRISPR/Cas9系统转染到动物的受精卵中,可以实现对动物基因组的遗传信息进行精细调控。

这种方法被称为“胚胎基因编辑”。

胚胎基因编辑可以对生殖细胞基因组进行编辑,实现精准的遗传性状的修饰。

这项技术将成为将来创造个性化药物和遗传学研究领域的重要基础技术。

同时,CRISPR技术还可以用于人工繁殖技术的应用。

例如,在猪肝脏移植的研究中,科学家发现,通过使用CRISPR技术制造克隆猪,可以获得与人类兼容的移植器官,这将为人类移植器官不足的问题提供更多的解决方案。

二、CRISPR技术在疾病模型建立中的应用CRISPR技术在建立动物疾病模型中也具有重要的应用价值。

通过对基因组进行精确编辑,科学家可以制造出各种不同的基因型动物,包括突变体、敲除体、和人类疾病模型动物等。

这些基因型动物模型被广泛用于研究基因与疾病的关系,探究疾病发生机制以及开发新的治疗方法。

例如,在哺乳动物中,CRISPR技术被广泛应用于基因工程动物的制作,比如敲除某个基因,使它不能表达,观察与病理学相关的表现等。

通过CRISPR技术制造的新型疾病模型动物能够更加准确地反映出人类疾病的发生过程,为人类疾病理解和治疗提供了重要的平台。

三、CRISPR技术在基因功能研究中的应用CRISPR技术被广泛应用于基因功能研究中,因为它可以揭示某个基因在生理、病理过程中的具体作用。

通过敲除或突变一个基因,可以观察该基因在生物学中的具体作用。

基因编辑技术在家畜育种中的应用

基因编辑技术在家畜育种中的应用

基因编辑技术在家畜育种中的应用随着科技的不断进步,基因编辑技术在农业领域中被广泛应用。

家畜育种是其中一个重要领域之一。

基因编辑技术可以通过精准的基因组编辑,实现对家畜种群遗传背景的改进和优化,提高家畜的育种效率和品质。

本文将深入探讨基因编辑技术在家畜育种中的应用并分析其潜力和挑战。

一、基因编辑技术的基本原理基因编辑技术是指通过改变DNA序列,对生物基因组进行修饰以实现预期目的的一种生物技术。

其中最常使用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。

CRISPR-Cas9系统是一种通过RNA-DNA配对来精确定位并切断目标DNA区域的酶,通过此酶的技术改变基因型,从而使得基因组功能性改变的技术。

二、基因编辑技术在家畜育种中的应用基因编辑技术在家畜育种中的应用涵盖了多个方面。

例如,改变家畜基因组中的单一点突变,实现对特定基因进行精准删减、改编和修复等功能,以实现提高育种效率和品质等综合目标。

(一)、提高家畜育种效率利用基因编辑技术,可以实现对家畜经济性状基因进行精确编辑和优化。

例如,对母牛胚胎中的牛MSTN基因处理,可以提高肌肉增长速度,从而实现提高牛的生产效率和肉品质量的目的。

(二)、提高抗病性能家畜抗病性能的提高是家畜育种中的一个重点和难点,通过基因编辑技术,可以精确编辑家畜抗病性相关基因,从而增强家畜自身的免疫系统和抗病性能,通过此技术实现对疾病的控制和治疗,并促进家畜健康和发展。

例如,通过精确编辑免疫相关基因,可以提高奶牛对乳房炎的抵抗力和生产性能。

(三)、优化家畜品质家畜品质的提高是家畜育种的重点,利用基因编辑技术,可以实现家畜品种的重组和优化。

例如,通过对猪基因组中的Myostatin基因进行编辑,可以实现对它的精准删减或修改,以实现改善猪肉品质的目的。

此外,对家禽种群中的玉米蛋白酶基因进行优化,可以提高其蛋白质含量和营养价值。

三、基因编辑技术在家畜育种中的潜力和挑战基因编辑技术在家畜育种中具有相当大的潜力和发展前景。

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》范文

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》范文

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》篇一CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究一、引言随着基因编辑技术的飞速发展,CRISPR/Cas9系统作为一种精确的基因编辑工具,在医学、生物技术等领域的应用日益广泛。

人胰岛素(hINS)作为治疗糖尿病的重要药物,其基因的定点整合技术对于提高生物反应器中胰岛素的产量、降低生产成本具有重要意义。

本研究旨在利用CRISPR/Cas9技术,实现人胰岛素(hINS)基因在牛成纤维细胞中的定点整合。

二、材料与方法1. 材料(1)细胞:牛成纤维细胞(2)基因编辑工具:CRISPR/Cas9系统(3)人胰岛素(hINS)基因2. 方法(1)构建CRISPR/Cas9表达载体:设计并构建针对牛成纤维细胞的CRISPR/Cas9表达载体,包括Cas9蛋白编码序列和靶点特异性引导RNA(gRNA)。

(2)牛成纤维细胞的转染与筛选:将构建好的CRISPR/Cas9表达载体转染至牛成纤维细胞中,筛选获得稳定的转基因细胞株。

(3)人胰岛素(hINS)基因的定点整合:利用基因克隆技术,将人胰岛素(hINS)基因定点整合到牛成纤维细胞的特定基因位点上。

(4)细胞功能鉴定与表达检测:通过RT-PCR、Western blot 等手段,鉴定整合后的牛成纤维细胞是否具有分泌人胰岛素的能力,并检测其表达水平。

三、结果与讨论1. 结果(1)成功构建了针对牛成纤维细胞的CRISPR/Cas9表达载体,并实现了高效转染与筛选。

(2)通过基因克隆技术,成功将人胰岛素(hINS)基因定点整合到牛成纤维细胞的特定基因位点上。

(3)RT-PCR和Western blot结果显示,整合后的牛成纤维细胞具有分泌人胰岛素的能力,且表达水平较高。

2. 讨论本研究利用CRISPR/Cas9技术,成功实现了人胰岛素(hINS)基因在牛成纤维细胞中的定点整合。

CRISPR-Cas9介导的蒙古牛MSTN基因敲除细胞系的建立

CRISPR-Cas9介导的蒙古牛MSTN基因敲除细胞系的建立
中国畜牧兽医 2018,45(4) $41-849
China Animal Husbandry & Veterinary Medicine
d o i:10. 1 6 4 3 1 /j. cnki. 1671-7236. 2018. 04. 001
CRISPR-Cas9 介 导 的 蒙 古 牛 MSTiV基因
中 图 分 类 号 :Q 8 1 2
文 献 标 识 码 :A
文章 编 号 :1 6 7 1-7236(2018)04-0841-09
Establishm ent of M ST N Gene Knockout in M ongolia Bovine Cell Lines M ediated by CRISPR-Cas9 System
编 辑 ,构 建 无 标 记 的 M S T N 基因敲除的蒙古牛细胞系,为培育肌肉发达的蒙古牛提供试验材料。通过组织块贴壁
法 对 妊 娠 4 5 d 的蒙古牛胎儿建立皮肤成纤维细胞系,同 时 在 第 2 外 显点 ,使用在线软 件 设 计 s g R N A 序 列 ,并 选 取 评 分 较 高 的 3 个 s g R N A ,采用试剂盒法构建无标记的C a s 9 /gR N A 载 体 ,随 后 用 T7E 1
酶 酶 切 法 对 其 进 行 活 性 验 证 ,将 有 活 性 的 载 体 用 电 转 法 转 染 蒙 古 牛 胎 儿 成 纤 维 细 胞 ,通 过 无 限 稀 释 法 和 口 吸 管 法 将转染后的单细胞接种于9 6 孔板扩繁后提取D N A ,对 其 进 行 P C R 扩增及测序验证来获取阳性细胞。本试验构建
Abstract:This study was aimed to edit m yostatin (M STN ) gene of Mongolian bovine fetal fibro­ blasts using CRISPR-Cas9 system ,build an unmarked Mongolian bovine cell line which its M S T N gene had been knocked out,and provide experimental material for cultivating muscular Mongolian bovine. Skin fibroblast cell lines were established on 45 day of gestation in Mongolia bovine fetus by tissue adherent m ethod,at the same tim e,a gRNA target site in exon 2 region was selected,and three high scores sgRNAs sequences which designed in online software were chosen, unmarked Cas9/gRNA vector was constructed by kit m ethod,its activities was tested by T7E1 digestion,the active vector was transfected into Mongolian bovine fetal fibroblasts by electric transfer,and seed transfected single cells in 96-well plates by infinite dilution method and pipette method, which DNA was extracted,and obtained positive cells by PCR amplification and sequencing verification in the end. Theresults showed that we constructed three unmarked CRISPR-Cas9 vectors and found that only one vector was active. A total of 96 single cell strain were obtained by screening single cells which after electrical transfection,and only one single cell strain was found that occur

基因编辑技术CRISPRCas9的操作步骤与技巧

基因编辑技术CRISPRCas9的操作步骤与技巧

基因编辑技术CRISPRCas9的操作步骤与技巧概述基因编辑技术CRISPR-Cas9是一种革命性的基因工程方法,它使得科学家们能够准确、高效地修改生物体的基因组。

CRISPR-Cas9系统利用CRISPR序列指导Cas9酶进行DNA切割,并借助细胞自然的修复机制来实现精确的基因修饰。

本文将介绍CRISPR-Cas9技术的操作步骤,以及实验中需要注意的技巧和注意事项。

操作步骤:1. 设计合适的gRNA(引导RNA)序列:gRNA是用来指导Cas9酶精确切割特定DNA序列的RNA分子。

设计一个合适的gRNA序列是CRISPR-Cas9技术操作的第一步。

确保目标DNA序列位点的选择和gRNA序列的设计遵循一定的规则和原则,以提高操作的效率和准确性。

2. 合成gRNA和Cas9蛋白:合成合适的gRNA是CRISPR-Cas9技术的关键。

根据设计的gRNA序列,合成相应的gRNA。

同时,合成Cas9蛋白或利用表达载体将Cas9蛋白表达进入细胞中。

3. 转染gRNA和Cas9蛋白:将合成的gRNA和Cas9蛋白转染到目标细胞中。

可以使用合适的转染试剂和方法,如化学转染、电转染或病毒转染等。

确保gRNA 和Cas9蛋白能够成功地进入细胞内。

4. DNA切割和修复:一旦Cas9与gRNA形成复合物进入细胞核,Cas9便能够准确地识别和切割目标DNA序列。

DNA的切割会引发细胞内自然的修复机制,可以选择使用非同源末端连接(NHEJ)或同源重组(HDR)来修复切割的DNA。

NHEJ修复机制常常带来插入缺失或错配,而HDR可以实现特定的DNA改造。

5. 筛选和检测:在进行CRISPR-Cas9基因编辑后,需要对细胞或生物体进行筛选和检测,以鉴定编辑效果和确认目标基因的改变。

可以利用PCR、Westernblot、DNA测序等方法验证基因的编辑和修饰效果,并在细胞或生物体水平进行相关功能性分析。

技巧和注意事项:1. 合适的gRNA选择:选择合适的gRNA序列对于CRISPR-Cas9技术的成功应用至关重要。

利用基因编辑技术制备转基因动物的步骤详解

利用基因编辑技术制备转基因动物的步骤详解

利用基因编辑技术制备转基因动物的步骤详解基因编辑技术是一种革命性的生物技术,可以针对动植物基因组进行精确的改造和编辑。

利用基因编辑技术制备转基因动物的过程可以分为以下几个步骤。

第一步:选择基因编辑工具基因编辑技术最常用的工具是CRISPR-Cas9系统。

CRISPR是一种天然存在于细菌中的防御机制,通过引入Cas9蛋白和合适的RNA序列,可以将Cas9蛋白导向到特定的目标位点上,由Cas9蛋白的核酸切割活性引发基因组的突变。

第二步:设计目标位点在制备转基因动物之前,需要确定需要编辑的目标基因和位点。

目标基因是指需要进行改造的基因,而目标位点是指基因组中需要敲除、替换或插入外源DNA 的具体位置。

通过分析目标基因的功能和调控机制,可以确定最合适的目标位点。

第三步:合成或构建基因编辑工具一旦确定了目标位点,就需要合成或构建基因编辑工具。

对于CRISPR-Cas9系统来说,需要合成目标位点特异性的RNA序列(sgRNA)并制备Cas9蛋白。

sgRNA的设计应考虑到其与目标位点的特异性配对,以及Cas9蛋白与sgRNA形成稳定复合物的效率。

第四步:基因编辑载体构建将基因编辑工具导入目标细胞需要利用载体进行传递。

载体是一种能够稳定地携带和传递基因编辑工具的DNA分子。

可以利用分子克隆技术构建适合目标细胞和目标基因编辑的载体。

第五步:转染或注射基因编辑载体将构建好的基因编辑载体转染或注射至目标细胞或受精卵。

其中转染是将载体通过化学物质或物理手段导入目标细胞,而注射则是直接将载体注入受精卵的质量或染色体。

第六步:筛选和验证编辑结果将转染或注射后的细胞或胚胎进行培养或转植至合适的宿主动物体内,随后通过对细胞或胚胎的分析,筛选出已经发生基因编辑的个体。

常用的筛选方法包括PCR、测序、蛋白质分析等。

第七步:繁殖和鉴定转基因动物成功筛选出发生基因编辑的个体后,需要进行进一步繁殖和鉴定。

通过鉴定转基因动物是否将所需编辑传递给其后代,可以确定基因编辑是否遗传稳定。

利用CRISPR-Cas9敲除绵羊成纤维细胞MSTN基因的研究

利用CRISPR-Cas9敲除绵羊成纤维细胞MSTN基因的研究

利用CRISPR-Cas9敲除绵羊成纤维细胞MSTN基因的研究引言:绵羊是我国重要的畜牧业动物之一,拥有丰富的肉产能力。

然而,产肉的过程中,肌肉生长受限于多种因素,其中骨骼肌生长因子MSTN的抑制作用尤为重要。

因此,利用基因编辑技术CRISPR/Cas9敲除绵羊成纤维细胞中的MSTN基因,将有望提高绵羊的肉产能力。

CRISPR/Cas9基因编辑技术:CRISPR/Cas9是一种革命性的基因编辑技术,已经被广泛应用于多种生物体中,包括细菌、动物和植物。

该技术利用CRISPR序列引导Cas9核酸酶靶向特定的基因位点,进而通过引入双链断裂触发宿主细胞DNA修复机制,实现基因组上的精确编辑。

CRISPR/Cas9的高效性、便捷性和精确性使其成为理想的基因编辑工具。

绵羊成纤维细胞中MSTN基因的敲除:为了敲除绵羊成纤维细胞中的MSTN基因,首先需要设计合适的CRISPR引导RNA(gRNA),以确保CRISPR/Cas9系统能够准确靶向到MSTN基因。

通过测序和比对分析,可以选择最佳的gRNA序列,并使用CRISPR/Cas9系统导入绵羊成纤维细胞。

经过一段时间的培养和筛选,绵羊成纤维细胞中的MSTN基因会被敲除。

绵羊MSTN基因敲除的效果和机制:经过CRISPR/Cas9敲除后,绵羊成纤维细胞中的MSTN基因被破坏,导致MSTN蛋白的表达水平降低甚至消失。

MSTN蛋白是一种负调控肌肉生长的因子,敲除后将使肌肉生长受到抑制的负反馈机制失效,从而提高绵羊的肌肉生长速度和肉产能力。

应用前景和潜在问题:利用CRISPR/Cas9敲除绵羊成纤维细胞中的MSTN基因,不仅可以提高绵羊的肌肉生长速度和肉产能力,同时也有望为肌肉相关疾病的治疗提供新的思路和手段。

然而,基因编辑技术在应用过程中也面临着一些潜在问题,如不可预测的基因突变、细胞毒性和道德伦理等方面的考量,这些问题需要更深入的研究和慎重的评估。

结论:利用CRISPR/Cas9敲除绵羊成纤维细胞中的MSTN基因,有望提高绵羊的肌肉生长速度和肉产能力,为我国畜牧业的发展带来重要的机遇。

《MSTN基因编辑牛红细胞蛋白质组学研究》范文

《MSTN基因编辑牛红细胞蛋白质组学研究》范文

《MSTN基因编辑牛红细胞蛋白质组学研究》篇一一、引言随着生物技术的飞速发展,基因编辑技术如CRISPR-Cas9系统在农业生物育种领域展现出巨大的潜力。

特别地,对肌肉生长抑制素(MSTN)基因的编辑被证明能显著提高牛的红细胞蛋白质表达水平和牛肉质量。

本篇论文旨在深入探讨MSTN基因编辑牛红细胞蛋白质组学的相关研究,以揭示基因编辑对牛红细胞蛋白质组成及功能的影响。

二、材料与方法1. 材料本实验选用了经过MSTN基因编辑的牛和未编辑的对照牛作为研究对象。

采集了两种牛的红细胞样本,用于后续的蛋白质组学分析。

2. 方法(1)蛋白质提取与纯化:采用适当的试剂和方法从红细胞中提取蛋白质,并进行纯化处理。

(2)蛋白质组学分析:利用质谱技术对提取的蛋白质进行鉴定和定量分析。

(3)生物信息学分析:结合生物信息学工具,对得到的蛋白质组数据进行处理和分析。

三、结果与讨论1. 蛋白质组学分析结果通过对MSTN基因编辑牛和未编辑牛的红细胞进行蛋白质组学分析,我们发现编辑后的牛红细胞中特定蛋白质的表达水平有显著提高。

这些蛋白质主要涉及能量代谢、细胞结构维持以及信号转导等关键生物学过程。

2. 差异蛋白质的功能解析(1)能量代谢相关蛋白质:编辑后的牛红细胞中与能量代谢相关的蛋白质表达水平上升,这可能有助于提高细胞的能量供应,支持细胞的快速生长和代谢需求。

(2)细胞结构维持相关蛋白质:这些蛋白质的增加可能有助于增强红细胞的稳定性和寿命,从而提高牛的血液携氧能力。

(3)信号转导相关蛋白质:信号转导在细胞生长、分化以及应激响应等方面发挥重要作用。

编辑后牛红细胞中信号转导相关蛋白质的增加可能有助于提高细胞对外界环境的适应能力。

3. 讨论本研究的发现表明,MSTN基因编辑可以显著改变牛红细胞蛋白质的表达谱,从而影响红细胞的生物学功能和特性。

这为进一步利用基因编辑技术改良牛的品种、提高牛肉质量和产量提供了新的思路和方向。

然而,基因编辑对牛整体生理特性和生态环境的影响仍需进一步研究和评估。

CRISPR-Cas9系统介导敲除CSN2基因奶山羊胎儿成纤维突变细胞的制备

CRISPR-Cas9系统介导敲除CSN2基因奶山羊胎儿成纤维突变细胞的制备

CRISPR-Cas9系统介导敲除CSN2基因奶山羊胎儿成纤维突变细胞的制备CRISPR/Cas9系统介导敲除CSN2基因奶山羊胎儿成纤维突变细胞的制备随着基因编辑技术的不断发展,CRISPR/Cas9系统已成为当前最常用的基因编辑工具之一。

其高效性和准确性使得科学家们可以在细胞和生物体中精确地编辑和修改基因序列。

在农业领域中,CRISPR/Cas9系统也被广泛运用于畜牧部门,以改良牲畜的品种和性状。

本文将介绍一项利用CRISPR/Cas9系统敲除CSN2基因的实验,以制备奶山羊胎儿成纤维突变细胞,从而研究CSN2基因的功能。

CSN2基因是编码羊乳中β山羊乳蛋白的基因,其产物对于奶山羊健康发育和产奶起着重要作用。

为了深入了解CSN2基因的功能,研究人员决定使用CRISPR/Cas9系统对其进行敲除。

首先,研究人员设计了特异性引导RNA (sgRNA),用于指导Cas9酶切割CSN2基因的DNA序列。

随后,将sgRNA和Cas9酶通过共转染的方式导入奶山羊胎儿的成纤维细胞中。

经过一段时间的培养和筛选,研究人员成功地获得了CSN2基因敲除的奶山羊胎儿成纤维突变细胞。

通过验证PCR、Western blot和基因测序等方法,研究人员证实CSN2基因已被完全敲除。

此外,研究人员还评估了敲除CSN2基因对奶山羊胎儿成纤维突变细胞的生长和增殖能力的影响。

结果显示,与野生型胎儿成纤维细胞相比,CSN2基因敲除细胞的增殖速率明显下降,且细胞形态发生了一定的改变,表明CSN2基因可能与细胞生长和形态发育有相关性。

此外,为了深入探究CSN2基因的功能,研究人员还对敲除CSN2基因细胞中的基因表达谱进行了分析。

通过RNA测序技术,研究人员发现敲除CSN2基因导致了多个基因的表达水平发生了显著变化,其中包括一些与生长、分化和代谢过程相关的基因。

这些结果表明CSN2基因可能在奶山羊胎儿成纤维细胞中调控多种生物过程和分子途径。

《2024年MSTN基因编辑牛红细胞蛋白质组学研究》范文

《2024年MSTN基因编辑牛红细胞蛋白质组学研究》范文

《MSTN基因编辑牛红细胞蛋白质组学研究》篇一一、引言随着基因编辑技术的快速发展,尤其是CRISPR-Cas9系统在农业生物技术中的应用,对动物基因组的精确编辑已经成为可能。

其中,MSTN(肌生长抑制素)基因的编辑技术为改良动物品种,特别是提高其生长效率和肌肉质量方面,提供了巨大的潜力和研究价值。

在此背景下,本项研究重点探讨MSTN基因编辑对牛红细胞蛋白质组的影响,以了解其在细胞蛋白质层面的生物学作用与影响。

二、研究背景及目的在牛类生物的育种中,肌肉质量和生长速度是关键的选择指标。

MSTN基因作为一种关键的调节因子,其表达水平直接影响动物的生长和肌肉发育。

本研究旨在通过蛋白质组学的方法,分析MSTN基因编辑后牛红细胞中蛋白质的表达变化,以期揭示基因编辑对红细胞蛋白质组的影响及其潜在机制。

三、材料与方法1. 实验材料本实验选取了两组牛只,一组为MSTN基因编辑牛,另一组为未编辑的对照组牛只。

采集两组牛的红细胞样本进行后续的蛋白质组学分析。

2. 实验方法(1)样品制备:收集牛红细胞样本并进行处理,以便进行后续的蛋白质提取和纯化。

(2)蛋白质组学分析:采用质谱技术和生物信息学分析方法,对两组牛红细胞中的蛋白质进行鉴定和定量分析。

(3)数据分析:通过生物信息学软件对数据进行处理和分析,比较两组样品中蛋白质表达差异。

四、实验结果与分析1. 蛋白质表达谱的差异通过对MSTN基因编辑牛和对照组牛的红细胞进行蛋白质组学分析,我们发现编辑后的牛红细胞中存在显著的蛋白质表达差异。

这些差异蛋白主要涉及能量代谢、细胞结构、信号转导等生物学过程。

2. 关键蛋白质的鉴定在差异表达的蛋白质中,我们鉴定出了一些与生长和发育密切相关的关键蛋白质。

这些蛋白质的含量在MSTN基因编辑牛的红细胞中明显高于或低于对照组,这可能与MSTN基因编辑后的生物学效应有关。

3. 生物信息学分析通过生物信息学软件对差异蛋白进行功能分析和网络构建,我们发现这些差异蛋白主要参与细胞代谢、信号转导等生物学过程,且它们之间存在着复杂的相互作用关系。

《CRISPR-Cas9与ZFNs介导牛MSTN位点基因打靶效率的比较研究》范文

《CRISPR-Cas9与ZFNs介导牛MSTN位点基因打靶效率的比较研究》范文

《CRISPR-Cas9与ZFNs 介导牛MSTN位点基因打靶效率的比较研究》篇一CRISPR-Cas9与ZFNs 介导牛MSTN位点基因打靶效率的比较研究CRISPR/Cas9与ZFNs介导牛MSTN位点基因打靶效率的比较研究一、引言随着基因编辑技术的快速发展,科学家们能够更精确地操控生物体的基因组,从而在农业、医药和生物科学研究等多个领域取得了显著的进展。

其中,CRISPR/Cas9和ZFNs(锌指核酸酶)作为两种重要的基因编辑工具,在牛等大型动物基因打靶方面具有广泛的应用。

本研究旨在比较CRISPR/Cas9与ZFNs在牛MSTN(肌萎缩性肌强直性营养不良)位点基因打靶的效率,为未来基因编辑技术的应用提供理论依据。

二、研究方法1. 实验材料本研究选用相同品种的牛胚胎作为实验材料,并设计两组实验分别使用CRISPR/Cas9和ZFNs进行基因打靶。

2. 实验设计(1)CRISPR/Cas9组:构建针对牛MSTN位点的CRISPR/Cas9载体,并转染牛胚胎细胞。

通过PCR、测序等方法检测基因打靶效率。

(2)ZFNs组:设计针对牛MSTN位点的ZFNs载体,并将其转染至牛胚胎细胞中。

通过同样的PCR、测序等手段分析基因打靶效果。

3. 实验流程两组实验均遵循严格的实验流程,包括细胞培养、载体构建、转染、PCR检测和测序等步骤。

三、结果与分析1. 基因打靶效率比较通过PCR和测序分析,我们发现CRISPR/Cas9组在牛MSTN位点的基因打靶效率明显高于ZFNs组。

具体来说,CRISPR/Cas9组的打靶效率达到了XX%,而ZFNs组的打靶效率仅为XX%。

这一结果表明CRISPR/Cas9在牛MSTN位点基因打靶方面具有更高的效率。

2. 打靶位点分析在打靶位点方面,CRISPR/Cas9组和ZFNs组均能在牛MSTN位点实现有效的基因编辑。

然而,CRISPR/Cas9组的打靶位点更加精确,且在多个细胞系中均能实现稳定的基因编辑。

219460289_基因编辑技术CRISPR-Cas9_在畜禽改良领域的应用

219460289_基因编辑技术CRISPR-Cas9_在畜禽改良领域的应用
B4GalNT2
抗猪的细胞毒性
NMRAP1
绵羊
Myostatin
山羊
GDF8
山羊
FGFꎬ GDF8

替代移植供体 精 原 干 细 胞ꎬ 增 加
来自遗传父本配子的可用性
huANP32A
增加抗结核病能力
Myostatin 基因 缺 失 型 绵 羊 的 体 重
更高
MSTN 基因的双等位基因改变有助
于发育更多肌肉组织
目标基因的位置、 长度和特异性等因素ꎮ
1 2 合成 sgRNA 和 Cas9 蛋白
sgRNA 和 Cas9 蛋白可以通过化学合成或基因工
通过转染或电穿孔等方法导入到目标细胞中ꎮ
sgRNA 和 Cas9 蛋白复合物可以识别并结合到目
标 DNA 序列上ꎬ 从而引导 Cas9 蛋白剪切目标 DNA 序
将 NANOS2 基因敲除后的公猪 ( NANOS2 - KO) 可以
2 3 牛、 羊
牛、 山羊和绵羊中引入
[10]
ꎻ 利用 CRISPR - Cas9 技术
引入其它具有生殖细胞遗传优势公猪的基因ꎬ 增强了
这种猪的遗传潜力
[11]
ꎻ 利用 CRISPR - Cas9 技术还成
功敲除猪的 MHC 系统ꎬ 这种猪的器官可捐献用于异
组中的抗病基因ꎬ 提高猪对病原微生物的抵抗能力ꎮ
还可用在鸡的基因组中引入类似 rig - i 的 抗 病 基 因ꎬ
对多种禽类都适用 [13] ꎮ
SCRISPR - cas9 介导的鹌鹑 MLPH 基因敲除是将
如ꎬ Fuminori 等利用 CRISPR - Cas9 技术编辑了猪基因
CRISPR - Cas9 腺病毒载体直接注入鹌鹑胚皮ꎬ 之后从

《CRISPR-Cas9介导hFAD3基因在奶牛CSN2位点定点整合研究》范文

《CRISPR-Cas9介导hFAD3基因在奶牛CSN2位点定点整合研究》范文

《CRISPR-Cas9介导hFAD3基因在奶牛CSN2位点定点整合研究》篇一CRISPR-Cas9介导hFAD3基因在奶牛CSN2位点定点整合研究一、引言随着基因编辑技术的快速发展,CRISPR/Cas9系统已经成为生物医学领域中的一项革命性工具。

它能够在特定的基因位点实现精准的编辑,从而在基础生物学研究、疾病模型建立、农业育种等方面展现出了巨大的应用潜力。

本篇论文将重点探讨CRISPR/Cas9技术在奶牛基因组中,特别是在CSN2位点上定点整合hFAD3基因的研究。

二、CRISPR/Cas9技术概述CRISPR/Cas9是一种基于RNA引导的DNA内切酶系统,能够实现对特定DNA序列的精准切割和编辑。

其工作原理主要分为三步:首先,Cas9蛋白与引导RNA(gRNA)结合,识别并定位到目标DNA序列;其次,Cas9蛋白切割DNA双链;最后,通过非同源末端连接或同源定向修复等机制,实现对DNA的编辑。

三、hFAD3基因及其在奶牛中的应用hFAD3基因是一种重要的脂肪酸去饱和酶基因,它在奶牛中具有提高乳脂质量的作用。

然而,由于遗传和环境等因素的影响,许多奶牛品种的hFAD3基因表达水平较低,导致乳脂质量不高。

因此,通过基因编辑技术提高hFAD3基因的表达水平,对于改善奶牛乳脂质量具有重要意义。

四、CSN2位点与hFAD3基因的定点整合本研究旨在利用CRISPR/Cas9系统在奶牛CSN2位点实现hFAD3基因的定点整合。

CSN2是奶牛乳清蛋白基因的一部分,是理想的基因编辑靶点。

我们首先构建了包含gRNA和Cas9蛋白的CRISPR/Cas9系统载体,然后将其导入奶牛的胚胎细胞中。

通过精确的定位和切割CSN2位点,我们实现了hFAD3基因的定点整合。

五、实验结果与分析经过实验验证,我们成功地利用CRISPR/Cas9系统在奶牛CSN2位点实现了hFAD3基因的定点整合。

通过PCR、测序等分子生物学技术手段,我们确认了整合的准确性和特异性。

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》范文

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》范文

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》篇一CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究一、引言随着基因编辑技术的快速发展,CRISPR/Cas9系统已成为生物学研究领域的重要工具之一。

这种强大的基因编辑技术不仅可以实现精确的基因剪切,还可用于基因的精准定位插入与整合。

在此背景下,本文致力于探索将人胰岛素基因(hINS)通过CRISPR/Cas9技术介导的方式在牛成纤维细胞中定点整合的可能性及其效果。

本研究的开展不仅有助于理解基因编辑技术在医学和生物技术中的应用,同时也为未来糖尿病治疗提供了新的可能。

二、材料与方法1. 材料本实验采用牛成纤维细胞作为宿主细胞,人胰岛素基因(hINS)作为目标插入序列。

同时,我们使用CRISPR/Cas9系统进行基因编辑。

2. 方法(1)构建CRISPR/Cas9系统:设计并构建包含Cas9蛋白和特异性引导RNA(sgRNA)的CRISPR/Cas9系统,以实现精确的基因编辑。

(2)细胞培养与转染:将牛成纤维细胞培养在适当的环境中,并使用脂质体介导的方法将CRISPR/Cas9系统转染至细胞中。

(3)定点整合:通过CRISPR/Cas9系统的引导,将人胰岛素基因(hINS)定点整合到牛成纤维细胞的基因组中。

(4)检测与分析:通过PCR、测序等方法检测整合效果,并分析其对细胞功能的影响。

三、实验结果1. 基因整合效率实验结果显示,通过CRISPR/Cas9系统的引导,人胰岛素基因(hINS)成功地在牛成纤维细胞中实现了定点整合。

整合效率达到XX%,表明该技术具有较高的可行性。

2. 细胞功能分析在分析细胞功能的过程中,我们发现整合了人胰岛素基因的牛成纤维细胞在胰岛素合成与分泌方面表现出显著提高。

这表明通过基因编辑技术,我们可以有效提高细胞对胰岛素的合成与分泌能力。

3. 安全性评估对整合后的细胞进行安全性评估,未发现明显的基因突变或细胞毒性现象,表明该技术具有较好的安全性。

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》范文

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》范文

《CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究》篇一CRISPR-CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的研究一、引言随着基因编辑技术的快速发展,CRISPR/Cas9系统已成为生物学研究领域的重要工具。

该技术以其高精度、高效率的特点,在基因组编辑、疾病模型构建以及蛋白质生产等方面展现出巨大的应用潜力。

近年来,利用CRISPR/Cas9技术将外源基因在特定细胞中实现定点整合,已成为基因治疗和蛋白质生产领域的研究热点。

本研究旨在探讨CRISPR/CAS9技术介导的人胰岛素(hINS)在牛成纤维细胞中定点整合的可行性及效果。

二、材料与方法1. 材料(1)实验细胞:牛成纤维细胞;(2)实验试剂:CRISPR/Cas9系统相关试剂、人胰岛素(hINS)基因、培养基等;(3)实验设备:显微镜、PCR仪、细胞培养箱等。

2. 方法(1)构建hINS基因与CRISPR/Cas9系统的融合载体;(2)将融合载体转染至牛成纤维细胞中;(3)通过显微镜观察细胞生长情况及转染效率;(4)利用PCR技术验证hINS基因在牛成纤维细胞中的定点整合情况;(5)通过免疫荧光等方法检测hINS基因的表达情况。

三、实验结果1. hINS基因与CRISPR/Cas9系统的融合载体构建成功,并成功转染至牛成纤维细胞中。

2. 显微镜观察结果显示,转染后的牛成纤维细胞生长良好,转染效率较高。

3. PCR验证结果显示,hINS基因成功在牛成纤维细胞中定点整合。

4. 免疫荧光检测结果显示,hINS基因在牛成纤维细胞中得到了有效表达。

四、讨论本研究利用CRISPR/Cas9技术成功将人胰岛素(hINS)基因在牛成纤维细胞中实现了定点整合并成功表达。

这一研究不仅为蛋白质生产提供了新的途径,同时也为基因治疗提供了新的思路。

通过本研究的实验结果,我们可以得出以下结论:1. CRISPR/Cas9技术具有高精度、高效率的特点,能够有效地实现外源基因在特定细胞中的定点整合;2. hINS基因在牛成纤维细胞中的定点整合及表达为蛋白质生产提供了新的方法;3. 本研究为基因治疗领域提供了新的思路和方向,为治疗胰岛素依赖性疾病等提供了新的可能性。

CRISPRCas9技术在制备牛Myostatin基因敲除细胞株上的应用中期报告

CRISPRCas9技术在制备牛Myostatin基因敲除细胞株上的应用中期报告

CRISPRCas9技术在制备牛Myostatin基因敲除细
胞株上的应用中期报告
CRISPR-Cas9技术是一种新兴的基因编辑技术,可用于精确、高效
地编辑基因。

在本次研究中,我们利用CRISPR-Cas9技术制备了牛Myostatin基因敲除细胞株。

为了实现Myostatin基因敲除,我们设计了两个sgRNA(single guide RNA),并将它们转染到牛成纤维细胞中。

接着,我们使用PCR和限制性内切酶酶切分析对细胞中的Myostatin基因进行了筛选。

初步结果表明,我们成功地制备了Myostatin基因敲除细胞株。

PCR 和限制性内切酶酶切分析结果显示,在两个sgRNA共同作用下,Myostatin基因被剪切并敲除,细胞中的Myostatin mRNA和蛋白质表达
量被明显减少。

下一步,我们将对这些Myostatin基因敲除细胞株进行更深入的研究,包括对其生长性质和肉质性状的研究。

同时,我们也将对CRISPR-Cas9
技术在制备其他牛基因敲除细胞株中的应用进行进一步探索。

总之,本次研究证明了CRISPR-Cas9技术在制备牛Myostatin基因
敲除细胞株上的应用潜力,为牛肉质性状的调控提供了新的途径。

如何进行胚胎基因编辑

如何进行胚胎基因编辑

如何进行胚胎基因编辑胚胎基因编辑是一种用于改变胚胎基因组的技术,目的是为了修复或预防可能导致遗传病的基因突变。

这项技术近年来引起了广泛的关注和讨论,因为它可能会引发伦理、法律和社会问题。

然而,胚胎基因编辑也为人类带来了希望,可以潜在地解决一些严重的遗传疾病。

胚胎基因编辑使用CRISPR-Cas9技术,这是一种高效、精确和可重复的基因编辑工具。

它基于细菌天然的免疫机制,能够准确识别和切割靶基因中的DNA序列。

通过利用这一机制,研究人员可以修复或更改存在于靶基因中的异常突变。

胚胎基因编辑技术在实施上分为两种途径。

第一种是在体外受精(IVF)过程中进行基因编辑,这意味着胚胎将在实验室中编辑后再植入母体。

这种方法的优点是能够避免传递一些遗传病给后代,但同时也引发了道德和伦理问题,例如选择性生育和基因改良的隐患。

第二种途径是通过直接编辑早期胚胎中的基因,这种方法受到了更多的争议和限制。

因为它可能会引起人们对基因改良的担忧,甚至可能导致非治疗性基因编辑的滥用。

当前,很多国家都采取了法律和道德规范来限制或禁止这一方法的使用。

然而,胚胎基因编辑技术也有潜在的医疗应用。

通过修复遗传缺陷,它可以帮助那些患有遗传病的家庭避免传递疾病给下一代。

除此之外,胚胎基因编辑也可以用于理解基因功能和生物发展过程,为科学研究提供了重要的工具。

尽管胚胎基因编辑在理论上很有吸引力,但它仍然面临许多技术和伦理上的挑战。

首先,技术上的挑战在于确保编辑的准确性和高效性。

任何错误或未能完全修复的基因改变都可能导致新的遗传问题。

其次,伦理上的挑战在于确定哪些基因改变应该被视为可接受的和值得进行的。

这需要权衡个人选择、社会利益和道德原则之间的平衡。

为了应对这些挑战,国际社会已经开始展开广泛的讨论和合作。

许多国家都成立了专门的委员会来审查和监管胚胎基因编辑技术的使用。

科学家、医生和伦理学家之间的对话和合作也至关重要。

他们需要共同努力,确保所有的基因编辑都是在伦理和法律框架内进行的。

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河南农业科学,2019,48 (2)$ 131-136Journal of Henan Agricultural Sciences d〇i:10. 15933/ki. 1004-3268.2019.02.019利用C R ISPR- Cas9基因编辑技术制备牛M EFV基因编辑胚胎尉翔栋1!2,吕晨晨1!2,朱肖亭\冯亚杰\辛晓玲\施巧婷\梁瑞清3,徐照学1,2,王二耀1,滑留帅1(1.河南省农业科学院畜牧兽医研究所/河南省畜禽繁育与营养调控重点实验室,河南郑州450002 &2.河南农业大学牧医工程学院,河南郑州450002&3.郑州外国语学校,河南郑州450001)摘要:为了给双肌肉牛品种的培育提供新的遗传素材,拟利用C R I S P R-C a9基因编辑技术制备牛N S4V基因编辑胚胎。

从采集到的86对牛卵巢中收集卵母细胞进行成熟培养以及体外受精,并使用在线软件设计能够在体外高效编辑牛N S4V基因的gR V A序列,将验证后所得的体外切割活性最高的gRVA [Cas9 m R N A的混合物显微注射牛的受精卵,培养至囊胚后,利用T7E I核酸内切酶法检测囊胚中N S4V基因的编辑情况,然后将基因编辑阳性的囊胚样品进行测序验证。

结果表明,牛胚胎体外培养平均囊胚率为21.28%;在设计的多条gR V A序列中,gR V A5的体外切割活性最高,为96.00%;将Cas9 m R V A和gR V A5的混合物显微注射受精卵并培养至囊胚后,T7E I核酸内切酶检测表明囊胚N S4V基因切割阳性率为15.40%;对N S4V基因编辑囊胚阳性样品测序表明,在gR V A5靶位点存在部分片段缺失。

综上,说明利用C R IS P R-C a9基因编辑技术成功获得了牛N S4V基因编辑胚胎。

关键词:牛;N S4V基因;基因编辑;C R I S P R-C a9;胚胎中图分类号$S823&Q789 文献标志码:A 文章编号$1004 -3268(2019)02-0131-06Preparation of Bovine M STN Gene Edited Embryos UsingCRISPR-Cas9 Gene Editing TechnologyYU Xiangdong1,2,LU C henchen1,2,ZHU Xiaoting1,FENG Y ajie1,XIN Xiaoling1,SHI Qiaoting1,LI^ANG R uiqing3,XU Zhaoxue12,WANG Eryao1,HUA Linshuai^(1. Key Laboratory of Livestock Breeding and Nutrition Regulation and Control in Henan Province,In s t i tScience and Veterinary Medicine,Henan Academy of Agricultiural Sciences,Zhengzliou 450002,China;2. College of Animal Science and Veterinary Medicine,Henan Agricultiural University,Zhengzhou 450002,China;3. Zhengzhou Foreign Language School,Zhengzliou 450001,China)Abstract$I n onier to provi(ie new genetic materials for the double-muscle cattle the C R I S P R-Cas9 gene editing technology was used to prepare bovine M S T N gene-editing e study.Oocytes were collected f rom86 pairs of bovine ovaries collected for maturation and f vitro,and the g R N A s capable of efficiently editing the bovine M S T N genewithin C R I S P R-Cas9 system收稿日期:2018 -07 -02基金项目:国家肉牛牦牛产业技术体系项目(C A R S-38);河南省肉牛产业技术体系项目(S2013 -08);河南省农业科学院畜 牧兽医研究所博士启动费项目(2016B S Q D);河南省农业科学院自主创新专项(2018ZC57)作者简介:尉翔栋(1994 -),男,河南商丘人,在读硕士研究生,研究方向:家畜胚胎的体外生产与发育机制。

E - mail $804133866@ qq. com通信作者:滑留帅(1982 -),男,河南偃师人,助理研究员,博士,主要从事动物遗传育种与繁殖研究。

E - mail$hualiushuai@ qq. com王二耀(1971 -),男,内蒙古呼和浩特人,副研究员,博士,主要从事动物发育及胚胎工程研究。

E - mail$ wangeryao666@ qq. com132河南农业科学第48卷were designed using online soft'w are.Then the mixture of g R N A s witli vali(iated high cleav Cas9 m R N A were m icroinjected into the fertilized eggs.After the embryos were cultured to blastocysts,theN577V gene editing in the blastocysts samples was detected by T7EI endonuclease digestion,and positive samples witii g ene editing were verified by sequencing.The results showed that t i i e average blasto­cysts rate of cattle embryo cultured in vitro was 21.28%.In designed g R N A sequences,the g R N A5 hadthe highest cleavage activity in vitro#which was96. 00%.After microinjection of t i i e mixture of Cas N A and g R N A5 ,the T7EI endonuclease digestion s howed that the positive rate of blastocysts gene editing was 15.40% ,and the sequencing of MSTN gene-edited blastocysts positive samples showedthat fragment deletion was o bserved at t i i e g R N A5 target site.In conclusion,the bovine MSTN gene editedembryos were successfully obtained by C R I S P R-Cas9 gene editing technology.K e y w ords:Bovine;M S T N gene;Gene editing;C R I S P R-Cas9; Embryo双肌性状是指由于肌肉中肌纤维增多、全身肌 肉总量显著增加而形成的一种表型。

动物的双肌性 状最先在牛中被发现。

牛双肌性状的最显著特征是 肌纤维的普遍肥大,可引起牛的肌肉质量平均增加25 %。

除此之外,牛双肌性状的优良性还表现在肌内脂肪下降约50%,肌肉的结缔组织成分下降20% ' 30%,并且饲料消耗比下降约9%。

由于双肌性状 具有显著的肉用优势,所以一直是优质肉用家畜培育的一个研究热点[1]。

相关研究表明,肌肉生长抑 制素(M y o t at m,M S T N)的基因功能异常是导致动物 具有双肌性状的遗传基础[2-]。

M S T N是骨骼肌有效的负调控因子,研究表明,M S T N基因敲除小鼠具 有由肌纤维增生和肥大引起的肌肉质量显著增加的 双肌效应,而M S T N基因过表达小鼠则表现为极度消瘦[2,4]。

目前,在牛的M S T N基因上共发现6个自 然发生的功能缺陷型突变,其中nt821 (delll)是在 M S T N基因的编码区缺失了第818—828位核苷酸,从而引起了 M S T N蛋白失活,这是比利时蓝牛的双肌遗传基础;p.C313Y是在M S T N基因编码区第938位核苷酸发生了 G到A的突变,从而引起了第 313位氨基酸由半胱氨酸(C)转变为酪氨酸(Y),最 终导致蛋白质失活,这是皮埃蒙特牛的双肌遗传基础[2,5]。

基因编辑技术是近年来发展起来的可以对基因 组实现精确修饰的生物技术,用于在基因组水平对基因进行定点突变、插人、删除等工作。

其中 C R I S P R-C a9基因编辑技术仅需要合成1条g R N A 就可以实现对基因组靶位点的识别,进而实现对基 因组的定点编辑。

由于其简洁高效的特性,C R I S P R- C a9技术也被称为“基因魔剪”[6_7]。

目前,包括小 鼠、猪、羊等在内的多种动物,均已通过C R I S P R - C a9技术获得了基因编辑个体,进一步证明了该技 术在制备基因编辑动物上的普适性和高效性[8-1]。

为了利用基因编辑技术的优势特性以及基因工程的手段来创造新的双肌性状肉用家畜品种,本研究利 用C R I S P R- C a9基因编辑技术制备牛M S T N基因 编辑胚胎,旨在为未来肉牛育种提供新的遗传素材。

1材料和方法1.1试验材料与试剂1.1.1 供试牛卵巢样品及胚胎培养主要试剂供试牛卵巢共86对,均采集自郑州市弓马庄牛屠宰车 间。

T C M-199培养液、添加氨基酸的合成输卵管液(S O F a)、牛体外培养(Bo -I V C)液、体外成熟(I V M)基础液、I M液、体外受精(I V F)洗精液、IVF 液配制参照文献[11-13]。

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