论文部分内容阅读
Fat1基因编码n-3多不饱和酸脱氢酶,可以将多不饱和脂肪酸从n-6转化为n-3形式,提高动物体内n-3的含量。由于人体不能自身合成n-3多不饱和脂肪酸,只能从食物中摄取,因此将Fat1基因转入家畜体内具有广泛的应用前景。 MSTN基因属于转化生长因子β超家族,是骨骼肌生长发育的负调控因子,MSTN基因突变的动物会表现出肌肉过度肥大的现象,称为“双肌现象”,双肌动物与普通动物相比,具有生长速度快、瘦肉率高而脂肪含量低的特点。 CRISPR/Cas9基因编辑技术由于成本低、操作简单、切割效率高等特点,被应用于基因敲除、定点敲入、多位点同时敲除等技术领域中。实验室于2016年获得了Fat1基因定点整合入MSTN基因中的基因打靶绒山羊。本研究对得到的基因打靶绒山羊进行了PCR、Southern Blot、Western Blot、实时定量PCR、脂肪酸含量、肌纤维直径、血常规以及血液生化分析等方面的检测,探讨Fat1基因定点整合、MSTN基因敲除对相关基因表达以及基因打靶绒山羊健康的影响。 1)外源基因整合鉴定 采集Fat1基因打靶绒山羊的血液,提取基因组进行PCR鉴定,分离了Fat1基因打靶绒山羊的耳尖成纤维细胞,进一步进行Southern Blot分析鉴定。结果表明:外源基因Fat1成功插入到绒山羊基因组中,且定点整合入MSTN基因位点中。 2)Fat1基因和MSTN基因表达分析 利用实时定量PCR检测在基因打靶绒山羊耳尖成纤维细胞和肌肉、脂肪组织中Fat1基因、MSTN基因以及肌肉和脂肪发育相关基因mRNA的相对表达情况。结果表明: 基因打靶绒山羊耳尖成纤维细胞检测发现:与对照组野生型绒山羊相比,Fat1基因打靶绒山羊中MSTN基因表达量下降,肌肉相关基因MyoD、Myf5、Myf6、MEF2C的与对照组相比均提高;Fat1基因表达量提高,脂肪相关基因ACC、FASN、Fabp4、SREBP1、PPARγ、SCD的相对表达量与对照组相比均下降。 3)体重分析 分别测量了基因打靶绒山羊的出生重、断乳重和抓绒重,与同种体细胞克隆绒山羊及同龄同性别野生型对照组相比,基因打靶绒山羊在各个时期的体重均略大于对照组绒山羊。 4)脂肪酸分析 运用气相色谱技术对Fat1基因打靶绒山羊以及对照组绒山羊的脂肪酸进行鉴定,分析其n-6多不饱和脂肪酸、n-3多不饱和脂肪酸以及n-6/n-3比例。实验结果表明:Fat1基因打靶绒山羊n-6多不饱和脂肪酸为对照组绒山羊的0.63倍,n-3多不饱和脂肪酸为对照组的1.10倍,n-6/n-3多不饱和脂肪酸为对照组的0.57倍。 5)肌纤维直径分析 分别将Fat1基因打靶绒山羊以及对照组绒山羊的骨骼肌进行石蜡切片分析,观察其肌纤维直径,结果显示Fat1基因打靶绒山羊肌纤维直径大于对照组绒山羊。 6)血常规和血液大生化分析 对Fat1基因打靶绒山羊和对照组绒山羊进行血常规和血液大生化分析,分析结果显示Fat1基因打靶绒山羊与对照组绒山羊在血液生理、肝功能、肾功能、血糖血脂以及心肌功能等指标中未见显著差异。 以上结果表明,外源基因Fat1成功整合到MSTN基因位点,且外源基因Fat1的表达与MSTN基因的敲除改变了动物脂肪及肌肉相关基因的表达模式,影响了动物的体重与脂肪酸含量,但未对基因打靶绒山羊的健康产生影响,研究结果为优质肉用家畜新品种的培育提供了实验依据。表明:外源基因Fat1成功插入到绒山羊基因组中,且定点整合入MSTN基因位点中。