克里斯普尔/卡斯9介导的dnd1淘汰对条纹鱼的性腺发育产生影响
Kunlanan Booncherd1, Somkiat Sreebun1, Pailin Pasomboon1
1School of Animal Technology and Innovation, Institute of Agricultural Technology, Suranaree University of Technology, 111 University Avenue, Suranaree, Muang, Nakhon Ratchasima 30000, Thailand.
Animal : an international journal of animal bioscience
|December 16, 2023
概括
CRISPR/Cas9基因编辑成功地在条纹鱼中敲除了dnd1基因,显著减少了原始生殖细胞,并改变了水产养殖应用的性腺发育.
科学领域:
- 水产养殖和保护遗传学 水产养殖和保护遗传学
- 基因编辑技术 基因编辑技术
- 鱼类生殖生物学 鱼类生殖生物学
背景情况:
- 集群定期间隔的短平行体重复 (CRISPR) /Cas9技术能够针对所需的表型进行有针对性的基因修饰.
- 应用包括防止鱼类培养中的过度繁殖和生产无生殖细胞的鱼类用于移植.
- 死结1 (dnd1) 基因对于原始生殖细胞的发育至关重要.
研究的目的:
- 开发和优化CRISPR/Cas9介导的dnd1基因在条纹鱼 (Pangasianodon hypophthalmus) 中的淘汰.
- 为了评估不同单导向RNAs (sgRNAs) 和Cas9度的效率.
- 评估dnd1淘汰对生殖细胞数量和生殖腺发育的影响.
主要方法:
- 在受精的条纹鱼卵中微注射sgRNA和Cas9蛋白.
- 设计了三种针对dnd1基因上游序列的sgRNAs.
- 优化 sgRNA 和 Cas9 的度.
- 组织学分析和现场杂交以量化原始生殖细胞 (PGC) 数量.
- 对生殖细胞标记物的基因表达分析 (dnd1, cxcr4b, dazl, nanos1, nanos2, vasa).
- 在1岁时评估淋巴体指数和淋巴体形态.
主要成果:
- 在dnd1基因中,CRISPR/Cas9成功诱导了indel突变.
- 在200 ng/μL的sgRNA3与500 ng/μL的Cas9导致了最低的PGC数量.
- 观察到dnd1和其他生殖细胞标记物的表达减少.
- 在接受治疗的鱼类中,观察到明显较低的淋巴体指数.
- 卵巢显示了较少的先发性卵子细胞,丸缺乏精子细胞.
结论:
- 在dnd1上游序列的CRISPR/Cas9向有效地实现了条纹鱼的基因淘汰.
- 这导致原始生殖细胞显著减少,并改变了生殖腺发育.
- 优化的方法有可能用于水产养殖应用,包括人口控制和生殖细胞移植.
