CRISPR/Cas9介导的小鼠Dip2c基因敲除及脑转录组分析

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CRISPR/Cas9系统来源于细菌防御机制,近年来被广泛用于进行基因编辑。CRISPR/Cas9系统利用靶位点导向RNA和具有核酸酶活性的Cas9蛋白,对DNA进行切割,诱导细胞进行DNA修复,同时引入突变。同时引入两个靶位点,可以去除之间对DNA序列。我们在位于第13号染色体的Dip2c基因的第4号外显子末端和第38号外显子中部设计了两个靶位点,成功、高效获得了对160.4 kb的DNA片段去除。在三次不同的试验中,分别获得14.3%(1/7),66.7%(2/3)and 20%(1/5)的敲除效率。Dip2C敲除纯合小鼠在发育过程中均死亡。实时定量PCR分析证实Dip2C m RNA在敲除鼠完全去除。在多次分析敲除鼠中,我们获得了两个碱基缺失的杂合体小鼠Dip2cΔ2bp。Dip2C两个碱基敲除杂合体可以存活。针对10个最有可能的脱靶位点进行扩增、测序检测没有发现突变。脑组织RNA表达谱测序发现838个显著差异表达基因,其中252个基因上调,586个基因下调。基因功能归类分析发现,主要富集的生物学过程有‘memory’,‘neuropeptide signaling pathway’和‘response to amphetamine’,KEGG生物学途径分析发现‘neuroactive ligand-receptor interaction pathway’是主要参与途径。基因Grid2ip,Grin2a,Grin2c,Grm4,Gabbr2,Gabra5,Gabre,Gabrq,Gabra6,Gabrr2是Dip2C调节最明显的基因,可能在脑发育和脑生物学功能中发挥重要作用。
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