近日,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所動物基因工程與種質創新科技創新團隊聯合深圳農業基因組研究所動物基因組研究中心,成功建立了一種名為報告RNA富集的雙引導RNA核蛋白(RE-DSRNP)的高效編輯技術體系,可用于快速制備無外源DNA基因編輯克隆豬,并利用該體系首次成功獲得了WIP1基因編輯的雄性繁殖障礙模型豬。相關研究成果發表在《中國科學:生命科學(Science China:Life Sciences)》上。
基因編輯豬在農業和醫學等領域具有重要的應用價值,然而,制備基因編輯豬的過程中還存在諸多問題。例如,難以快速獲得大量基因型一致的個體,質粒DNA可能隨機整合到細胞的基因組,單克隆細胞篩選過程可能降低供體細胞的質量等。
為了完善基因編輯豬的制備過程,研究人員使用雙引導RNA,提高了編輯精度和效率;使用核糖核蛋白編輯系統,成功避免了質粒DNA整合到基因組的風險,實現了低脫靶、低毒、無外源DNA基因編輯;將報告RNA富集系統與雙引導RNA核蛋白(DSRNP)有機結合,建立了REDSRNP體系,可使核移植供體細胞的培養時間由3至4周縮短為1周,而且顯著降低了供體細胞發生凋亡和染色體異常的比例。為了驗證RE-DSRNP在創制基因編輯克隆豬上的應用效果,研究人員以高繁殖力著稱的我國地方豬種—梅山豬為材料,利用RE-DSRNP體系靶向編輯WIP1基因。結果表明,在獲得的32頭斷奶克隆豬中,有31頭為WIP1基因編輯型,15頭為預期的38bp DNA片段缺失純合子類型,所有的克隆豬均未檢測到脫靶,且WIP1基因編輯豬表現出明顯的雄性繁殖障礙表型。
體細胞克隆基因編輯技術是目前動物生物育種和醫學模型研發的主流技術。該研究建立的RE-DSRNP體系,可顯著降低脫靶和非預期效應,極大提高編輯效率,縮短制備時間,在豬和其他大動物的生物育種以及醫學模型研發方面應用前景廣闊。此外,種公豬對母豬繁殖力具有決定性作用,在育種體系和商品生產中舉足輕重,該研究首次構建了WIP1基因編輯豬模型,對于深入研究雄性繁殖機制具有重要意義。
近日,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所肉羊遺傳育種科技創新團隊利用轉錄組測序技術發現了與云上黑山羊多羔性狀相關的重要環狀RNA(circRNAs)及其調控通路。相關成果發表在《遺傳學前沿(Frontiers in Genetics)》上。
垂體是大腦中參與動物機體激素分泌和生殖調節的一個關鍵器官,在山羊繁殖活動中發揮著重要作用。該研究通過轉錄組測序研究了云上黑山羊垂體中circRhi_circ_0008353、chi_circ_0041580和chi_circ_0016478等RNA是云上黑山羊垂體中調控產羔數的關鍵circRNAs。
研究人員還通過ceRNA網絡分析探明了circRNAs在繁殖活動中的調控通路。研究表明,chi_circ_0031209和chi_circ_0019448通過影響處于黃體期的高產羔數云上黑山羊和低產羔數云上黑山羊的催乳素受體基因 PRLR 的表達來發揮繁殖調節作用,chi_circ_0014542則通過影響卵泡期WNT5A基因的表達發揮作用。該研究提供了發情期山羊垂體circRNAs的整體表達譜,為進一步解析山羊高產的分子機制提供了新思路。
近日,中國農業科學院蘭州獸醫研究所口蹄疫與新發病流行病學創新團隊在非洲豬瘟病毒免疫逃逸及致病機制方面研究取得新進展,該研究鑒定了非洲豬瘟病毒新的免疫抑制基因MGF360-9L,證實了MGF360-9L是非洲豬瘟病毒的主要毒力因子之一,系統解釋了該基因拮抗宿主天然免疫應答的分子機制,相關研究成果發表在《mBio》。
該研究發現,非洲豬瘟病毒MGF360-9L蛋白能夠拮抗JAK-STAT信號通路。進一步研究發現MGF360-9L通過凋亡途徑降解STAT1,通過泛素-蛋白酶體途徑降解STAT2,從而抑制I型干擾素的信號轉導。動物實驗結果表明,缺失MGF360-9L基因的重組非洲豬瘟病毒對豬體的致病力顯著降低。該研究揭示了非洲豬瘟病毒免疫逃逸的一種新策略,鑒定了一個新的非洲豬瘟病毒的毒力因子,為非洲豬瘟病毒致病機制探索和疫苗的研發提供了新的理論依據。