Science China:Life生命科学:建立制备基因编辑猪高效技术体系的研究

来源：北京畜牧兽医研究所2022-03-11 12:51

近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物基因工程与种质创新科技创新团队联合深圳农业基因组研究所动物基因组研究中心，成功建立了一套名为报告子RNA富集双导向RNA核蛋白(RE-DSRNP)的高效编辑技术体系，可用于快速制备克隆猪，无需外源DNA基因编辑，并利用该体系首次成功获得WIP1基因编辑的雄性生殖障碍模型猪。相关研究成果发表在

近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物基因工程与种质创新科技创新团队联合深圳农业基因组研究所动物基因组研究中心，成功建立了一套名为报告子RNA富集双导向RNA核蛋白(RE-DSRNP)的高效编辑技术体系，可用于快速制备克隆猪，无需外源DNA基因编辑，并利用该体系首次成功获得WIP1基因编辑的雄性生殖障碍模型猪。相关研究成果发表于《中国科学：生命科学（Science China：Life Sciences）》。

基因编辑猪在农业和医学领域具有重要的应用价值。然而，在准备基因编辑猪的过程中仍然存在许多问题。例如，很难快速获得大量具有相同基因型的个体，质粒DNA可能随机整合到细胞的基因组中，单克隆细胞的筛选过程可能降低供体细胞的质量。

为了改进基因编辑猪的制备过程，研究人员使用了双导向RNA，提高了编辑精度和效率。利用核糖核蛋白编辑系统，成功规避了质粒DNA整合入基因组的风险，实现了低缺失、低毒性、无外源DNA的基因编辑。将报告RNA富集系统与双前导RNA核蛋白(DSRNP)有机结合，建立了RE-DSRNP系统，可将核移植供体细胞的培养时间从3~4周缩短至1周，并显著降低供体细胞的凋亡率和染色体异常率。为了验证RE-DSRNP在创建用于基因编辑的克隆猪中的应用效果，研究人员以以高繁殖力著称的地方猪种——梅山猪为材料，利用RE-DSRNP系统有针对性地编辑了WIP1基因。结果表明，32头断奶克隆猪中，31头为WIP1基因编辑猪，15头为预期的38bp DNA片段缺失纯合型。所有克隆猪均未检测到脱靶，WIP1基因编辑猪表现出明显的雄性生殖障碍表型。

细胞克隆基因编辑技术是动物生物育种和医学模型研发的主流技术。本研究建立的RE-DSRNP系统可以显著减少脱靶和非预期效应，大大提高编辑效率，缩短准备时间，在猪等大型动物的生物育种和医学模型的研发中具有广阔的应用前景。此外，公猪对母猪的繁殖力起着决定性的作用，在繁育系统和商品生产中起着重要的作用。本研究首次构建了WIP1基因编辑猪模型，对进一步研究雄性生殖机制具有重要意义。(100yiyao.com)

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