利用TALEN技術(shù)在牛胎兒成纖維細(xì)胞中敲除Myostatin基因

楊翠翠, 佟慧麗, 馬興紅, 杜巍, 劉丹, 楊宇, 嚴(yán)云勤

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,哈爾濱 150030

利用TALEN技術(shù)在牛胎兒成纖維細(xì)胞中敲除Myostatin基因

楊翠翠, 佟慧麗, 馬興紅, 杜巍, 劉丹, 楊宇, 嚴(yán)云勤

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,哈爾濱 150030

肌肉生長抑制素(Myostatin, MSTN)基因能夠負(fù)向調(diào)節(jié)骨骼肌的生長和發(fā)育, 牛 MSTN基因突變會出現(xiàn)“雙肌”特征。文章利用轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶(TALENs)靶向敲除牛胎兒成纖維細(xì)胞的MSTN基因, 獲得敲除MSTN基因的細(xì)胞系, 為制備MSTN基因敲除牛提供材料。構(gòu)建一對MSTN基因的TALENs真核表達(dá)載體, 分別采用 PEI轉(zhuǎn)染試劑和電穿孔法進行牛胎兒成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)染, 測序結(jié)果表明 TALEN技術(shù)可用于敲除牛MSTN基因, 利用T7核酸內(nèi)切酶1(T7E1)檢測其突變效率, 結(jié)果顯示電穿孔轉(zhuǎn)染的敲除效率為20.4%。通過有限稀釋法, 共獲得10個MSTN基因敲除的細(xì)胞克隆(包括MSTN-/-和MSTN+/-), 其靶位點敲除的堿基數(shù)分別是1～20不等, 部分會出現(xiàn)移碼突變。出現(xiàn)移碼突變的細(xì)胞系可用于MSTN基因敲除的轉(zhuǎn)基因肉牛的制備。

TALENs; 牛; Myostatin; 敲除; 轉(zhuǎn)染

肌肉生長抑制素(Myostatin, MSTN)屬于 TGF-β超家族, 通過控制成肌細(xì)胞的大小、數(shù)量和增殖速度來實現(xiàn)對肌肉生長的負(fù)調(diào)控[1]。MSTN在肌肉組織中特異性表達(dá), 其活性的喪失或降低均會導(dǎo)致動物肌肉的過度發(fā)育, 表現(xiàn)為肌纖維直徑變大或肌纖維數(shù)增加, 動物出現(xiàn)“雙肌”性狀[2]。MSTN基因的自然突變能夠產(chǎn)生雙肌牛[3], 與正常牛相比其瘦肉率高且質(zhì)量好。因此, 通過基因敲除獲得具有育種能力的敲除MSTN基因的轉(zhuǎn)基因肉牛具有重要的生產(chǎn)實踐意義。……