腺病毒载体与慢病毒载体在基因编辑鸡中的效率比较研究

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使用病毒载体直接注射鸡胚是制备转基因鸡的常用方法,具有操作简便、效率高的优点,但目前该方法不能实现基因的定点修饰。本研究比较了携带增强型绿色荧光报道基因(enhance green fluorescent protein,e GFP)的腺病毒载体与慢病毒载体在鸡胚中的转染效率,并将病毒载体与CRISPR/Cas9基因编辑系统结合,在鸡胚中实现了e GFP的定点敲入。本研究为开发病毒载体直接注射法制备基因编辑鸡奠定了基础。鸡胚发育至HH14阶段,分别血管显微注射携带e GFP不同滴度的腺病毒载体和慢病毒载体,每枚胚胎注入5μL,对鸡胚的存活情况以及病毒对鸡胚的转染效率进行检测。结果表明,滴度为1×1011TU/m L的腺病毒载体注射显著降低了鸡胚的存活率,而滴度为1×1010TU/m L的腺病毒载体、滴度为1×109TU/m L和1×108TU/m L的慢病毒载体注射对鸡胚发育无显著影响;病毒载体对鸡胚各器官的转染效率具有一定的差异,更偏向于在鸡胚的心脏、小肠以及肌肉中表达;腺病毒载体和慢病毒载体对鸡胚心脏和性腺的转染效率呈现显著的滴度依赖性,病毒滴度越高,对鸡胚的转染效果越好。根据上述研究结果,选用滴度为1×1010TU/m L的腺病毒载体作为CRISPR/Cas9基因敲入元件的投递载体,在鸡胚的ATP5E基因位点上进行e GFP基因敲入研究。对发育至HH14阶段的鸡胚进行血管显微注射,检测腺病毒注射对鸡胚孵化率的影响和6月龄公鸡的性腺、心、肝、脾、肺、肾、小肠、胃、肌肉e GFP表达情况。结果表明,显微注射操作会极显著降低鸡胚的孵化率,但注射PBS与注射滴度为1×1010TU/m L的CRISPR/Cas9腺病毒载体之间没有显著差异;CRISPR/Cas9腺病毒载体注射的成年公鸡的多个组织均能长期稳定地表达e GFP蛋白。CRISPR/Cas9腺病毒载体直接注射法可以实现e GFP在鸡ATP5E位点的敲入,敲入的基因可以持续稳定的表达。上述试验为CRISPR/Cas9腺病毒载体直接注射法制备基因编辑鸡奠定了基础。
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