【摘 要】
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肌生长抑制素(myostatin,MSTN)是转化生长因子 β(transforming growth factor-β,TGF-β)家族成员之一,是一种肌肉生长抑制因子.解除MSTN的生长抑制功能是提高畜禽肌肉产量
【机 构】
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中山大学生命科学学院,有害生物控制与资源利用国家重点实验室,广州 510006;广东壹号食品股份有限公司,广州 510620
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肌生长抑制素(myostatin,MSTN)是转化生长因子 β(transforming growth factor-β,TGF-β)家族成员之一,是一种肌肉生长抑制因子.解除MSTN的生长抑制功能是提高畜禽肌肉产量的一种有效途径.TGF-β 的半胱氨酸节结构基元(cystine knot motif)能够稳定MSTN蛋白结构,对MSTN生物学功能的发挥具有重要调控作用.本研究应用CRISRP/Cas9基因编辑技术在两广小花猪肾细胞(Liang Guang small spotted pig kidney cells,LPKCs)中对MSTN基因外显子3进行编辑,破坏了其半胱氨酸节基元,以解除MSTN对靶基因的抑制功能.将流式分选获得的混合阳性MSTN编辑LPKCs作为供体细胞进行核移植和胚胎移植,获得8头MSTN基因编辑两广小花猪仔猪,其中2头存活至10日龄,经鉴定这2头均为基因编辑杂合子,它们在构成MSNT蛋白半胱氨酸节基元的两个半胱氨残基C106和C108编码序列附近分别发生碱基的缺失与替换,导致移码突变,使C106和C108突变为其他氨基酸.MSTN基因编辑两广小花猪杂合子肩部和臀部肌肉较为发达.H&E切片分析显示,MSTN基因编辑猪肌纤维横截面积显著减少,肌纤维数量显著增多.Western Blot分析结果显示,C106和C108缺失对MSTN蛋白表达无显著性影响,但显著促进其靶基因Myf5、MyoD和Myogenin等成肌相关因子的表达.本研究获得的基因编辑猪模型没有造成MSTN表达完全缺失,可保留MSTN其他生物学功能,在促进两广小花猪肌肉生长的同时还消除了MSTN完全缺失可能对小花猪造成的潜在影响.
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