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近年来,大肠埃希菌一直是分子生物学和基因组学的重要研究对象。20世纪80年代以来,生物学家发展了一种新型分子生物学技术-基因敲除。大肠埃希菌基因敲除技术发展迅速,各种新型技术的出现使得其基因组的改造较以往更为快速、简单,尤其是Red同源重组技术在大肠埃希菌基因敲除中的应用已经越来越成熟。本文简要综述了利用Red同源重组技术进行大肠埃希菌基因敲除的原理、策略及应用现状。 相似文献
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基因修饰技术是一种能精确改造生物基因组,实现外源基因定点整合和基因定点敲除的技术。早期的基因修饰形式主要是转基因,随着科学研究的不断深入,新型基因修饰方法也逐渐研发出来,包括敲除、敲入、定点突变等。根据研究或应用的目的,可以将基因修饰技术分为转基因和基因敲除两方面内容。近年来,随着现代分子技术的高速发展,基因修饰技术不断改进创新,其相关方法和技术已逐步应用于改良家畜性状、研究基因功能、制作动物生物反应器以及构建人类疾病动物模型等领域中,使得畜禽基因功能的研究和转基因育种更加高效,在动物遗传育种以及生物医药等领域取得了显著成就,弥补了传统转基因技术的随机整合、遗传不稳定等缺陷,具有广阔的发展前景。作者从动物转基因和基因敲除技术两方面阐述了基因修饰技术的发展现状及发展趋势,并简要概括了基因修饰技术在动物育种和生物医药领域的应用现状。 相似文献
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《畜牧与饲料科学》2017,(7)
基因敲除是指对DNA序列已知但其功能未知的基因,从分子水平上设计实验,使该基因失活或缺失,从而推测出其生物学功能的基因修饰技术。目前该技术已经应用于畜牧兽医领域:在动物模型的建立方面发展迅速,广泛应用于小鼠、斑马鱼、鸡、牛、羊、猪等物种;功能基因组学方面,通过建立基因敲除动物模型发现了部分基因的功能;药理学方面,基因敲除小鼠可以用来揭示疾病的机理和寻找新的治疗靶点;免疫学方面,通过基因敲除可以从基因水平研究免疫系统的疾病;动物疾病预防和治疗方面,针对各种动物疾病的相应基因敲除也有很多应用;转基因动物研究方面,现已研究出很多调控元件用于转基因动物的外在调控;基因敲除技术在病原微生物的复制、代谢、致病机理和动物生长发育、育种方面也有应用。 相似文献
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基因敲除是研究基因功能最直接的方法。对于大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）而言,传统的基因敲除方法是利用其原有的RecA系统,此方法依赖于特定的限制性内切酶酶切位点,且所需同源臂长,操作复杂。Red同源重组法的出现使得基因组的改造更为快速、简单,在E.coli基因敲除中的应用也愈加广泛和成熟。作者介绍了Red同源重组系统的组成和同源重组原理,阐述了常用的两步同源重组法敲除E.coli基因的操作步骤及注意事项。大肠杆菌的两步法基因敲除技术已在工程菌改造、病原菌致病机理、耐药机制研究等领域做出巨大贡献,由于两步法仍保留有Red同源重组系统电转效率低、有序列残留的缺陷,作者对几个针对两步法的经典的无痕化改造进行了总结介绍,通过对以上方法及应用进行综述,为以大肠杆菌作为工程菌的基因敲除技术提供参考。 相似文献
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《畜牧兽医学报》2016,(4)
旨在利用CRISPR/Cas 9新型基因编辑技术构建大肠杆菌aroA基因的敲除系统,并分析其对不同大肠杆菌aroA基因敲除、修复的差异。首先构建靶向aroA基因的CRISPR/Cas 9载体;随后人工设计同源修复供体基因序列,并亚克隆到CRISPR/Cas 9载体中,构建成完整的CRISPR/Cas 9基因敲除体系;将该系统分别应用到大肠杆菌DH10B、DH5α和JM109细胞中,PCR鉴定筛选到的阳性菌株,并回收其扩增条带进行克隆、测序。CRISPR/Cas 9载体的酶切与测序结果均正确,表明载体构建成功;PCR鉴定结果显示,该系统对三种大肠杆菌均能进行aroA基因的有效敲除,敲除效率为46%~58%;测序结果进一步证实目的基因敲除成功。本试验成功构建大肠杆菌aroA基因CRISPR/Cas 9敲除系统,为进一步研究致病菌aroA基因功能及开发减毒大肠杆菌疫苗提供新型、有效的基因敲除工具。 相似文献
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山羊是人类最早驯化的家畜之一。山羊养殖业是畜牧业经济的重要组成部分,具有广泛的用途与价值。山羊的基因编辑已成为研究热点,是基因水平上研究山羊最有效的方法之一。通过改造山羊基因组,可大力改良山羊奶源,肉源,皮、绒及毛源等经济性状,进行性别选择,降低患病率及提高饲料利用率等。基因编辑技术应用前景广阔,为山羊产业的进一步发展做出了极大贡献,也对人类社会具有不可估量的价值。本文基于多个品种山羊及部分家畜的基因敲除（geneknockout）技术研究进展进行概述、归纳,以期为后续深入研究提供理论参考依据,为山羊基因敲除领域提供新的研究思路,并对家畜产业后续发展进行展望。 相似文献
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功能基因组学的发展促进基因敲除技术的进步,基因敲除技术从载体的构建到细胞筛选再到动物模型都取得长足进步。基因敲除手段种类繁多,其中CRISPR/Cas9作为常用的基因编辑技术,具有高效、便捷、精确等优点,在农业、医学、生物学的模型构建中被广泛运用。随着科研工作的逐渐深入,CRISPR/Cas9技术逐渐渗透到植物和微生物研究领域中。文章综述近年来CRISPR/Cas9的应用,为科研工作的开展提供参考。 相似文献
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应用Crispr/Cas9基因编辑技术敲除MDCK细胞中的Annexin A2基因,并验证其是否为ε毒素在MDCK细胞表面的受体。根据Crispr/Cas9靶点设计原则设计靶点,构建PALentiCRISPR v2重组质粒。借助Crispr/Cas9技术,将构建好的质粒转染至MDCK细胞中,用嘌呤霉素筛选敲除Annexin A2蛋白的MDCK细胞株,并通过测序和Western blot验证敲除效果。通过细胞毒性试验验证MDCK细胞膜表面的Annexin A2蛋白是否为ε毒素的受体蛋白。测序结果和Western blot结果表明,通过Crispr/Cas9技术成功敲除了MDCK细胞的Annexin A2基因,但细胞毒性试验结果表明,敲除Annexin A2基因并不能减弱ε毒素对MDCK细胞的毒性。结果表明,Annexin A2蛋白不是ε毒素在MDCK细胞表面的受体,研究结果为今后MDCK细胞其他蛋白的敲除提供了试验方法,构建的Annexin A2基因敲除的MDCK细胞也为Annexin A2蛋白引起的其他疾病的研究奠定了基础。 相似文献
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《黑龙江畜牧兽医》2015,(17)
CRISPR/Cas9系统作为第3代人工核酸内切酶,是一种具有广阔应用前景的基因定点修饰工具。肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)基因能够负向调节肌肉的生长,影响动物的产肉量。为了获得MSTN基因敲除的细胞株,给转基因动物的制备提供材料,试验利用CRISPR/Cas9系统的不同类型的表达载体对牛MSTN基因外显子序列随机设计靶位点,利用T7核酸内切酶I(T7EI)从中挑选出敲除效率最高的靶位点的表达载体,在无筛选标记条件下对牛胎儿成纤维细胞进行基因敲除。结果表明:经过长时间培养获得了基因敲除的细胞株。说明CRISPR/Cas9技术用于基因敲除方面的研究应用前景广阔。 相似文献
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《中国家禽》2017,(7)
试验旨在利用CRISPR/Cas9技术分别在鸡成纤维细胞DF-1和鸡胚胎干细胞(Em-bryomic stem cell,ESCs)上介导CPED1基因敲除,以期为后续研究CPED1基因功能提供技术依据。克隆CPED1基因全长;构建cas9/g RNA载体并转染DF-1和ESCs,经流式分选阳性细胞,采用T7E1酶切法选择活性最佳的敲除载体并分析其敲除效率;同时,对DF-1中的脱靶效率进行检测。结果成功克隆鸡CPED1基因,并构建3个cas9/g RNA载体;T7E1酶切结果表明cas9/g RNA1载体在DF-1阳性细胞中的敲除活性(37%)最佳,该载体也可定点敲除ESCs中的CPED1基因,敲除活性为25%,且在DF-1细胞中未发生脱靶。表明CRISPR/Cas9可有效介导鸡CPED1基因在DF-1和ESCs上敲除。 相似文献
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肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因突变可引起动物出现"双肌"性状,提高产肉性能。利用CRISPR/Cas9技术制备MSTN基因敲除的绵羊胎儿成纤维细胞,为制备MSTN基因敲除羊提供材料。设计构建4个靶向MSTN基因的CRISPR/Cas9载体,脂质体转染细胞后,通过SURVEYOR分析和测序等方法对敲除效率进行检测,采用极限稀释法挑选稳定敲除的细胞系。试验成功构建了4个靶向MSTN基因的CRISPR/Cas9载体,细胞转染后,测序结果显示pX330-target 1和pX330-target 4载体作用的靶位点处出现突变,SURVEYOR分析检测其在靶位点产生切割的效率分别为24.20%和10.18%。通过极限稀释法,获得12个MSTN基因突变的细胞克隆,其中1个为纯合突变。序列比对发现靶位点处有小片段碱基插入或缺失突变,部分会出现移码突变。成功利用CRISPR/Cas9系统实现了绵羊MSTN基因敲除,证明该系统可有效应用于绵羊基因编辑,产生的突变细胞系为制备MSTN基因敲除羊提供了材料。 相似文献
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试验旨在利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建法尼醇X受体（FXR）基因稳定敲除细胞株,并考察其对HeLa细胞增殖的影响。根据CRISPR/Cas9靶点设计规则,设计3对特异性识别FXR基因第1外显子相关序列的上下游小向导RNA（small guide RNA,sgRNA）,以PX459质粒为载体,构建真核重组表达质粒。酶切和测序鉴定后将重组质粒转染至HeLa细胞中,用嘌呤霉素进行阳性细胞筛选,再用实时荧光定量PCR检测HeLa细胞FXR基因敲除稳定株中FXR的表达量,并用Western blotting方法鉴定HeLa细胞FXR基因敲除效果。最后用结晶紫染色试验检测FXR基因敲除对HeLa细胞增殖的影响。结果显示,经测序后,3对sgRNA位置与方向均正确插入到PX459质粒载体内,成功构建出重组表达质粒PX459-sgRNA;实时荧光定量PCR和Western blotting检测结果显示,转染后筛选出的细胞中FXR蛋白不表达,表明构建出稳定敲除FXR基因的HeLa细胞株;结晶紫试验结果发现,FXR基因敲除的HeLa细胞染色深度明显低于正常HeLa细胞,FXR基因敲除HeLa细胞孔D595 nm值极显著低于野生型HeLa细胞孔（P<0.01）,说明HeLa细胞FXR基因敲除株的增殖能力较正常HeLa细胞显著降低。本试验利用CRISPR/Cas9技术成功获得了内源FXR基因敲除细胞株,且FXR基因敲除对癌细胞增殖具有显著抑制作用,为研究FXR的功能和作用机制提供了细胞模型,并为研究FXR在相关癌症发生发展中的作用奠定了基础。 相似文献
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人工锌指核酸（zinc finger nucleases,ZFN）在植物和动物细胞中可以有效提高DNA修饰的效率和特异性使它很快就成为当前的一个研究热点。ZFN可使DNA双链断裂,然后依靠细胞中复杂的DNA修复机制修饰特定的基因。本文主要介绍ZFN在生产转基因猪研究中的应用及其未来的应用前景。目前采用传统的基因打靶和体细胞核移植的方法,科学家们已经获得了一批基因敲除猪。然而采用传统的基因打靶技术对哺乳动物体细胞进行遗传修效率较低,而且位点特异性和外源DNA整合效率都难以控制。ZFN能够结合到DNA特定位点上,并产生切割作用,使基因打靶的效率提高了几个数量级。本文将详细介绍目前应用ZFN技术获得基因敲除猪模型的几项研究,以及应用ZFN技术加快生产可用于农业生产和生物医药研究的转基因猪。文中还将讨论ZFN在猪的基因组遗传修饰中的安全性和有效性,以及ZFN技术在生猪产业中的创新性应用。 相似文献