重组人SOD1/3转基因山羊的制备及表达产物的检测

设计了以hSOD1、hSOD3为编码序列,以山羊β-酪蛋白/CMV杂合启动增强子构建乳腺特异性表达载体rhSOD1、rhSOD3,共转染母山羊胎儿成纤维细胞,采用PCR和扩增产物序列分析筛选获得SOD1/3克隆细胞株,应用体细胞核移植(SCNT)制备双转基因山羊。出生小羊经PCR和扩增产物序列分析验证是否成功整合外源基因,经Western blotting、ELISA及体外活性检来验证分析表达产物。结果表明:获得SOD1/3转基因山羊胎儿成纤维细胞系6株;原代双转基因体克隆山羊1只(♀);从该转基因羊乳汁中检测到rhSOD1、rhSOD3,浓度分别为:88.81±8.36 mg/L和267.82±12.67 mg/L;转基因羊乳汁中重组人SOD酶活性为1 432±157 U/mL。研究表明,以双载体和单标记基因转染山羊胎儿成纤维细胞可获得双基因整合转基因细胞系,并且以SOD1与SOD3功能基因均可在山羊乳腺中共同表达,表达产物具有较好的生物学活性。     

人工锌指核酸酶突变EGFP基因的功能分析

锌指核酸酶技术在基因定点修饰中具有效率高和特异性好等特点,并成功应用于数十种生物。目前,该技术是否能应用羊上尚未报道。为了敲除转基因山羊标记基因 (EGFP),构建了一对针对EGFP外显子上的锌指核酸酶表达载体,将其电转染至转EGFP基因胎儿成纤维细胞中,研究了锌指核酸酶突变EGFP基因的效率和方式,利用基因显微注射单细胞获得获得的转基因 (EGFP) 细胞系作为锌指核酸酶的靶细胞。结果显示,通过锌指核酸酶的突变作用,转染后的细胞发绿色荧光比例下降,测序结果显示在EGFP外显子中插入1个碱基G,导致编码EGFP基因的阅读框改变,从而起到基因突变的作用。结果表明,文中构建的锌指核酸酶对EGFP基因有突变作用,可以为以后获得无标记基因供核细胞进行体细胞核移植生产克隆羊奠定基础。     

转录激活因子样效应物核酸酶介导的山羊β-乳球蛋白基因敲除和人乳铁蛋白基因定点整合

为了敲除山羊乳中致敏源β-乳球蛋白(BLG)基因,同时在BLG基因座定点整合人乳铁蛋白(hLF)基因。首先针对山羊BLG第3外显子识别位点设计了1对特异性TALEN-3-L/R质粒对;同时,构建了含有1个HSV-TK负筛选基因的hLF基因打靶载体BLC14-TK。TALENs质粒对转染山羊胎儿成纤维细胞,2μg/m L嘌呤霉素筛选3 d,PCR扩增产物测序来验证其切割DNA活性。打靶载体BLC14-TK与TALEN-3-L/R质粒对共转染山羊胎儿成纤维细胞,经700μg/m L G418和2μg/m L GCV共筛选药物抗性细胞株;通过整合检测和同源重组检测来筛选hLF基因打靶细胞株;BLG~–/hLF~+打靶细胞株作为供核细胞进行山羊体细胞核移植。结果为:TALEN-3-L/R致突变率为25%-30%;获得BLG~–/hLF~+打靶细胞6株;共制作重构胚胎335枚,移植受体山羊23只,B超检测到30-35 d的妊娠受体9只(妊娠率39.1%),其中1只50日龄克隆胎儿验证为BLG~–/hLF~+基因型。以上结果表明获得BLG基因座定点整合hLF基因的基因打靶山羊是可行的,为培育羊乳中含低致敏原和富含hLF的山羊新品系奠定了基础。     

奶山羊β-乳球蛋白基因5＇、3＇调控区的克隆和序列分析

目的：克隆奶山羊β-乳球蛋白（BLG）基因5＇、3＇调控区,并对其进行序列分析。方法：从徐淮奶山羊组织中提取基因组DNA,采用高保真长模板PCR法克隆得到奶山羊BLG基因4.2kb的5＇调控区和1.8kb的3′调控区;将纯化后的PCR产物克隆到pGEM-TEasy载体中,经酶切鉴定和序列测定验证克隆的正确性。结果：部分序列分析表明,奶山羊BLG基因5＇区与GenBank中登录的山羊和绵羊BLG基因5＇区的同源性分别为100%和95%,3＇区的同源性分别为99%和93%;克隆得到的奶山羊BLG基因调控区与山羊BLG伪基因显著不同,二者5＇区和3＇区的同源性分别为83%和88%。结论：克隆得到的奶山羊BLG基因调控区可用于构建乳腺特异性表达载体,用于外源基因在转基因动物乳腺中的高效表达。     

MSTN基因突变纯合子兔的繁育和表型分析北大核心CSCD

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因是动物骨骼肌生长的负调控基因。本研究在获得MSTN基因双等位突变原代兔的基础上,培育具有“双肌”表型性状和稳定遗传的MSTN^(–/–)纯合突变兔,建立原代MSTN双等位突变兔繁育纯合子后代的方法。应用CRISPR/Cas9基因编辑技术制备MSTN–/–突变原代兔,原代双等位突变兔与野生型兔配种,产生F1代兔。同一突变系的F1代兔半同胞交配或回交繁殖F2代纯合子兔;后代兔利用基因组DNA PCR扩增产物序列分析和T载体克隆测序鉴定用于筛选纯合子兔;14–19周龄MSTN基因突变兔称量体重。MSTN基因突变兔臀大肌组织切片,统计分析肌纤维横截面积。获得5只MSTN基因突变原代兔,其中3只用于纯合子培育,共获得15只(5种突变子)纯合突变兔(M2-a:3只;M2-b:2只;M3-a:2只;M7-a:6只;M7-b:2只)。在14–19周龄,MSTN^(–/–)纯合突变兔体重极显著高于同龄MSTN+/+野生型兔(平均(2718±120)g和(1969±53)g,P<0.01,同龄体重提高38.0%);纯合突变兔的臀大肌纤维平均截面积极显著高于野生型兔((3512.2±439.2)μm^(2)和(1274.8±327.3)μm^(2),P<0.01),也显著高于MSTN^(+/–)半合子兔((3512.2±439.2)μm^(2)和(2610.4±604.4)μm^(2),P<0.05)。本研究成功培育了5种MSTN^(–/–)基因纯合突变兔,且有明显瘦肉表型。研究表明,应用CRISPR/Cas9基因编辑获得的原代双等位突变兔为非嵌合体突变兔,突变性状遗传后代;原代双等位突变兔后代分离为两个不同突变子,并都呈现“双肌”表型;F1代单等位突变兔通过近交或回交可获得MSTN^(–/–)纯合突变兔。该研究在利用基因编辑技术培育优良家畜品种方面取得了实验进展。     

以经过转染的乳腺上皮细胞生产克隆羊

为研究转基因乳腺上皮细胞发育的全能性,利用电转染方法将人乳铁蛋白(hLF)乳腺特异性表达载体电转染山羊乳腺上皮细胞,经G418和PCR筛选获得阳性克隆细胞株,经催乳素诱导的细胞株上清液用Western blotting方法检测hLF的表达。以转基因与上清液中表达hLF均为阳性的细胞为核供体细胞,进行山羊体细胞核移植。结果为:16株细胞表达重组hLF,分子质量为75 kD;将144枚重构胚移入16只同步发情的山羊输卵管中,在移植后的30 d、60 d和90 d的妊娠率分别为87.5%、81.3%和62.5%;最终3只受体妊娠足月,产下3只克隆羊,克隆效率为2.1%,PCR-RFLP分析表明克隆羊均来自供体羊细胞,但没有整合外源基因。结果表明,hLF转基因乳腺上皮细胞能分泌hLF;乳腺上皮细胞经转染、筛选和长期培养的条件下,能保持发育的全能性。     

奶山羊β-乳球蛋白基因5''、3''调控区的克隆和序列分析

目的:克隆奶山羊β-乳球蛋白(BLG)基因5'、3'调控区,并对其进行序列分析.方法:从徐淮奶山羊组织中提取基因组DNA,采用高保真长模板PCR法克隆得到奶山羊BLG基因4.2 kb的5'调控区和1.8 kb的3'调控区;将纯化后的PCR产物克隆到pGEM-T Easy载体中,经酶切鉴定和序列测定验证克隆的正确性.结果:部分序列分析表明,奶山羊BLG基因5'区与GenBank中登录的山羊和绵羊BLG基因5'区的同源性分别为100%和95%,3'区的同源性分别为99%和93%;克隆得到的奶山羊BLG基因调控区与山羊BLG伪基因显著不同,二者5'区和3'区的同源性分别为83%和88%.结论:克隆得到的奶山羊BLG基因调控区可用于构建乳腺特异性表达载体,用于外源基因在转基因动物乳腺中的高效表达.     

单、双标记基因筛选的转人乳铁蛋白基因供核细胞生产克隆山羊效率的比较

为比较两种筛选标记基因生产转人乳铁蛋白(hLF)基因克隆山羊的效率,利用单(新霉素抗性基因,Neor)、双(新霉素抗性和绿色荧光蛋白基因,Neor/GFP)标记基因筛选转基因的供核细胞,并制作体细胞核移植转基因山羊。山羊胎儿成纤维细胞电转染单标记基因表达载体(pBLC14)或双标记基因表达载体(pAPLM),分别有58.8%(20/34)和86.7%(26/30)的抗性细胞株检测到外源基因;转染pAPLM的细胞传代培养后,仅有20%(6/30)株细胞在传代中所有细胞均能观察到荧光;分别以pBLC14和pAPLM的细胞株作为供核细胞进行体细胞核移植,共获得806枚重构胚胎,胚胎移植受体后35 d、60 d妊娠率分别为53.8%、26.9%和39.1%、21.7%,最终分别产下5只(1.9%)和7只(1.4%)克隆山羊;经PCR及Southern blotting检测,所有出生山羊均整合有外源基因。结果显示,以单、双标记基因筛选供核细胞,其重构胚融合率、怀孕率和克隆动物出生率差异不显著(P>0.05),Neor/GFP双标记基因能准确、有效地用于转基因供核细胞筛选。同时,结果也表明Neor/GFP双标记基因转染的体细胞作为供核细胞对体细胞克隆效率未出现不利影响。