通过hfCas12Max在可访问的染色体区域的有针对性的集成与山羊衍生的UCOE增强了稳定的重组乳酸表达
Zhenliang Zhu1, Jing Han2, Jianglin Zhao2
1College of Veterinary Medicine, Northwest A&F University, Yangling, Shannxi 712100, China; Key Laboratory of Animal Biotechnology, Ministry of Agriculture, Yangling, Shaanxi 712100, China; National Center of Technology Innovation for Dairy, Hohhot, Inner Mongolia 010000, China.
Journal of genetics and genomics = Yi chuan xue bao
|November 19, 2025
概括
研究人员发现了一种新的山羊无处不在的染色体开放元素 (UCOE),它增强了乳腺细胞中稳定的转基因表达. 这一发现改善了重组蛋白质的生产,并支持养殖乳山羊以获得高价值的牛奶成分.
科学领域:
- 基因组学和分子生物学
- 动物生物技术动物生物技术
- 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.
背景情况:
- 牲畜乳腺中稳定的转基因表达对于重组蛋白质生产至关重要,但由于沉默和随机集成,通常会失败.
- 目前的方法缺乏有效的策略,用于在转基因工程动物中可预测和持续的转基因表达.
研究的目的:
- 识别和描述促进山羊乳腺上皮细胞 (GMEC) 中稳定转基因表达的新型调控元素.
- 开发一个管道,整合染色质可访问性,调控元素发现和精确基因组编辑,以提高牲畜中的重组蛋白质生产.
主要方法:
- ATAC-seq被用来描述GMEC中的染色质可访问性,识别高度可访问的基因组区域.
- 发现了一种由山羊衍生的具有CpG岛屿丰富的无处不在色素开放元件 (UCOE),并通过验证其增强转基因整合和表达的能力.
- 精密基因组编辑 (hfCas12Max) 和体细胞核转移被用来产生具有向UCOE驱动的转基因整合的转基因山羊.
主要成果:
- 确定了15个高度可访问的基因组区域,其中3个支持稳定的转基因表达.
- 一种位于SF3B1-COQ10B基因间区域的新型山羊UCOE显著改善了大型DNA片段的整合,并保持了人类乳酪蛋白 (hLTF) 的高水平表达.
- 通过体细胞核转移成功生成了转基因山羊,精确的UCOE-hLTF磁带集成到可访问的位置,没有显示可检测的非目标效应.
结论:
- 包含CpG岛屿的UCOE在防止转基因沉默方面发挥着关键作用,为稳定,高水平的表达提供了强大的工具.
- 开发的管道整合了染色体分析,UCOE发现和精确编辑,为推进分子育种和重组蛋白质生产在牲畜中提供了强大的战略.
- 这项研究促进了乳山羊的养殖,以获得含有增强乳酸的牛奶,并加深了对转基因表达中的基于染色体的调节机制的理解.
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