动物基因组编辑中提升CRISPR/Cas9介导的同源重组效率研究进展*

基因组编辑技术可以对DNA或RNA进行精准改造,极大地促进了生命科学的发展。CRISPR/Cas9系统在靶位点诱导DNA发生双链或单链损伤,细胞对损伤部位采用无供体模板的非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)或有供体模板的同源重组(homologous recombination,HR)修复。基于HR的基因组编辑策略通常被用于获得DNA的精准改造,而NHEJ在动物DNA损伤修复中起主导作用。为了提升HR效率,研究人员设计了多种方案,包括CRISPR/Cas9系统优化和DNA修复通路调控等。从DNA损伤修复途径、Cas9变体选择、sgRNA设计、供体模板设计、DNA修复途径相关蛋白功能调控、供体模板募集效率提升、细胞周期调控及编辑细胞生存效率提升等方面详细综述了相关研究成果,发现尚未开发出放之四海而皆准的HR提升策略,基于HR的基因组编辑需要针对具体案例制定个体化策略。旨在为动物基因组编辑中提升CRISPR/Cas9介导的HR效率研究提供理论参考,为动物基因功能分析、基因治疗和经济动物基因编辑育种提供帮助。     

无标记转Fat-1基因真核表达载体的构建及转基因绵羊细胞系的建立

为了建立无筛选标记基因的转Fat-1基因绵羊细胞系,本研究将PCR克隆得到的Fat-1基因,合成的attB、Loxp序列并克隆入pN1-EGFP框架载体,得到可删除筛选标记基因的pEGFP-N1-Fat-1真核表达载体。体外转录合成phiC31整合酶mRNA并与线性化的pEGFP-N1-Fat-1载体共转染绵羊胎儿皮肤成纤维细胞,G418筛选得到表达绿色荧光的单克隆,再利用pET-28a-His-NLS-TAT-Cre质粒诱导Cre重组蛋白表达,将纯化后的Cre穿膜肽转导表达绿色荧光的单克隆细胞,将荧光淬灭的细胞系扩繁,提取基因组DNA,进行PCR及测序鉴定,得到无标记转Fat-1基因绵羊胎儿皮肤成纤维细胞系,为生产无筛选标记基因的转基因绵羊奠定基础。     

乳杆菌抑制金黄色葡萄球菌对HeLa细胞的粘附

对弯曲乳杆菌Lactobacillus crispatus T79-3和T90-1、詹氏乳杆菌Lactobacillus jensenii T118-3和T231-1四株乳杆菌对金黄色葡萄球菌生长的抑制效果以及抑菌成分进行了分析,比较乳杆菌排除、竞争、置换3种不同作用方式对金黄色葡萄球菌粘附HeLa细胞的抑制作用。结果表明4株乳杆菌皆能抑制金黄色葡萄球菌的生长及其粘附HeLa细胞的能力,分析发现4株乳杆菌发挥抑制作用的主要成分是有机酸,同时比较分析乳杆菌3种不同作用方式发现它们对金黄色葡萄球菌粘附HeLa细胞的抑制效果不同,其中,排除作用方式效果最好。另外,乳杆菌对金黄色葡萄球菌粘附HeLa细胞的抑制作用具有浓度依赖性,随着乳杆菌浓度增大,抑制作用增强并逐渐达到饱和。4株乳杆菌中,T79-3粘附能力最强,对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强,排除作用方式抑制金黄色葡萄球菌粘附HeLa细胞作用效果较好,提示乳杆菌T79-3有可能作为益生菌防治妇女泌尿生殖道感染。     

CRISPR/Cas9编辑绒山羊FGF5基因细胞株的建立

拟利用CRISPR/Cas9技术建立编辑FGF5基因的绒山羊细胞株。在FGF5基因的第一外显子设计靶点并合成gRNA靶点引物,构建2个编辑FGF5基因的Cas/gRNA真核表达质粒载体。电穿孔法转染绒山羊成纤维细胞后T7核酸内切酶(T7E1)检测载体活性,选择活性最高的载体转染细胞,单细胞接种并扩繁,提取基因组DNA,PCR及测序鉴定。经测序分析共获得20个FGF5基因敲除细胞株(包括FGF5+/-和FGF5-/-),总突变率为14.81%。双敲除突变细胞株可作为供体细胞进行重构胚构建,为创造高产绒性状的FGF5基因编辑绒山羊奠定基础。     

不同剂量右美托咪定联合丙泊酚全凭静脉麻醉对食管癌根治术患者炎症因子、氧化应激和术后谵妄的影响

摘要 目的：探讨不同剂量右美托咪定联合丙泊酚全凭静脉麻醉对食管癌根治术患者炎症因子、氧化应激和术后谵妄的影响。方法：选择南京医科大学附属宿迁第一人民医院2019年1月~2021年12月期间120例择期行食管癌根治术的患者。按照随机数字表法将患者分为对照组（41例,丙泊酚全凭静脉麻醉）、低剂量组（40例,对照组基础上联合0.50 μg/kg右美托咪定麻醉）、高剂量组（39例,对照组基础上联合1.00 μg/kg右美托咪定麻醉）。对比三组神经损伤指标、炎症因子、氧化应激相关指标,同时记录三组不良反应发生率和术后谵妄发生率。结果：高剂量组、低剂量组T2~T4时间点S100β蛋白、神经元特异性烯醇化酶（NSE）低于对照组,且高剂量组低于低剂量组（P<0.05）。高剂量组、低剂量组T2~T4时间点肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、C反应蛋白（CRP）、白介素-6（IL-6）、白介素-1β（IL-1β）低于对照组,且高剂量组低于低剂量组（P<0.05）。高剂量组、低剂量组T2~T4时间点超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）高于对照组,且高剂量组高于低剂量组（P<0.05）。高剂量组、低剂量组T2~T4时间点丙二醛（MDA）低于对照组,且高剂量组低于低剂量组（P<0.05）。三组麻醉期间不良反应发生率对比无差异（P>0.05）。高剂量组的术后谵妄发生率低于低剂量组、对照组（P<0.05）。结论：1.00 μg/kg剂量的右美托咪定联合丙泊酚全凭静脉麻醉用于食管癌根治术患者麻醉效果较好,可降低术后谵妄发生率,有效控制氧化应激和炎症因子水平。     

应用rep-PCR分型技术筛选潜在治疗性乳杆菌

分离鉴定阴道弯曲乳酸杆菌并对其进行基因分型分析和产H2O2能力测定,初步筛选具有潜在防治女性生殖道感染的弯曲乳酸杆菌菌株。将健康妇女阴道分泌物接种到de Man,Rogosa and Sharpe (MRS) 培养基,分离培养乳酸杆菌。通过16S rRNA序列进行乳酸杆菌分类鉴定,重复序列片段PCR扩增方法进行弯曲乳酸杆菌的基因分型,并进一步采用pH直接测酸法和辣根过氧化物酶催化四甲基联苯胺与过氧化氢反应显色法检测了10株弯曲乳酸杆菌产酸和产H2O2能力。经过序列比对鉴定,共得到65株乳酸杆菌。其中,弯曲乳杆菌Lactobacillus crispatus 19株,詹氏乳杆菌Lactobacillus jensenii 17株,发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum 12株;rep-PCR分型发现不同种类的乳酸杆菌和同一种弯曲乳酸杆菌均表现为不同的带型指纹图;10株弯曲乳酸杆菌均产酸,其中T22-3和T29-5两株弯曲乳酸杆菌产H2O2量最高。结果表明个体阴道内乳酸杆菌分布具有差异,弯曲乳酸杆菌具有种内多样性,产H2O2丰富的T22-3和T29-5两株弯曲乳酸杆菌有可能作为防治女性生殖道感染的有益菌株。