基于TALEN与CRISPR/Cas9基因编辑技术的Tiki基因敲除猪和兔的建立
发布时间：2021-08-11 23:12
猪和兔是重要的农业经济动物和生物医药用动物,对猪和兔进行高效精确的基因编辑并获得基因修饰猪和兔模型具有非常重要的意义。在农业育种方面,基因修饰猪和兔模型可以成功提高动物个体生长速度,改良生产和抗病抗逆性状等,大大加速优良新品种的培育进程。在生物医药领域方面,由于物种差异性的存在,仅利用小鼠,大鼠等小型啮齿类动物模型几乎不能完全模拟人类的各种复杂的生命动态过程,例如模拟人类早期胚胎发育,特定组织器官生长发育过程以及人类疾病发生发展等。猪和兔是一种理想的大动物模型,相较于灵长类大动物模型而言,猪和兔繁殖周期更短,产仔数量更多,伦理道德限制更少;与啮齿类动物相比猪和兔在解剖及生理、生化特征以及营养代谢和免疫系统等方面与人更为接近。很多研究无法直接在人体中进行,可以构建基因修饰猪和兔模型进行更广泛的实验和评估,此外,基因修饰猪和兔模型对于特定基因的功能研究,在组织或器官生长发育过程的作用等生命动态过程研究方面具有重要的研究价值。哈佛大学教授贺熹《Cell》文章证实,Tiki1在爪蟾头部生成和发育的诱导过程中起着决定性的作用,而Tiki1基因在哺乳动物系统中发挥的功能和作用机制尚未有报道。Tik...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ZFNs（A）与TALEN（B）结构示意图引自(Gajetal.,2013)，稍作改动
吉林大学博士学位论文6图2：TAL效应因子(a)和TALEN结构(b)Figure2:TALeffectfactor(a)andTALENstructure(b)像ZFN一样，TALENs同样由DNA识别区和切割区两部分融合蛋白构成，识别区由多个串联TAL效应子组成，切割区域由非特异性核酸内切酶FokⅠ酶切域组成（如图2）[44]。TALENs识别区域的TAL效应子重复单元以两个氨基酸对应一个DNA碱基的识别模式特异性识别并结合对应的DNA序列，此过程具有高度的专一性，与之相连的核酸酶可以将结合位点附近的双链DNA切开。断开的双链DNA会激活修复功能，在修复过程中会发生碱基的缺失、插入、同源交换等（如图3）突变[45]。图3：基于TALEN的几种基因修饰情况（引自赵开军(96)）Figure3:SeveralgeneticmodificationsbasedonTALEN(citedfromZhaoKaijun(96))3.3.2TALENs技术的基因修饰方式（1）基因敲除将相匹配的两个TALEN质粒共转入细胞中即可实现靶基因敲除。由于FokI酶可在两个靶位点之间剪切DNA，细胞可以通过非同源末端连接(NHEJ)修复DNA，造成移码，形成目标基因敲除突变体。（2）同源重组在TALEN质粒导入细胞的同时导入靶点同源序列作为模板，当产生DSB后，可通过同源重组的方式修复DNA。对于突变的基因，可以利用同源重组的
吉林大学博士学位论文6图2：TAL效应因子(a)和TALEN结构(b)Figure2:TALeffectfactor(a)andTALENstructure(b)像ZFN一样，TALENs同样由DNA识别区和切割区两部分融合蛋白构成，识别区由多个串联TAL效应子组成，切割区域由非特异性核酸内切酶FokⅠ酶切域组成（如图2）[44]。TALENs识别区域的TAL效应子重复单元以两个氨基酸对应一个DNA碱基的识别模式特异性识别并结合对应的DNA序列，此过程具有高度的专一性，与之相连的核酸酶可以将结合位点附近的双链DNA切开。断开的双链DNA会激活修复功能，在修复过程中会发生碱基的缺失、插入、同源交换等（如图3）突变[45]。图3：基于TALEN的几种基因修饰情况（引自赵开军(96)）Figure3:SeveralgeneticmodificationsbasedonTALEN(citedfromZhaoKaijun(96))3.3.2TALENs技术的基因修饰方式（1）基因敲除将相匹配的两个TALEN质粒共转入细胞中即可实现靶基因敲除。由于FokI酶可在两个靶位点之间剪切DNA，细胞可以通过非同源末端连接(NHEJ)修复DNA，造成移码，形成目标基因敲除突变体。（2）同源重组在TALEN质粒导入细胞的同时导入靶点同源序列作为模板，当产生DSB后，可通过同源重组的方式修复DNA。对于突变的基因，可以利用同源重组的
【参考文献】：
期刊论文
[1]TALENs:植物基因组定点剪辑的分子剪[J]. 赵开军,杨兵. 中国农业科学. 2012(14)
[2]Mouse models of pancreatic cancer[J]. Marta Herreros-Villanueva,Elizabeth Hijona,Angel Cosme,Luis Bujanda. World Journal of Gastroenterology. 2012(12)
硕士论文
[1]猪Tiki基因的初步研究及Tiki1基因打靶载体的构建[D]. 张翼.中国科学技术大学 2011
本文编号：3337082
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ZFNs（A）与TALEN（B）结构示意图引自(Gajetal.,2013)，稍作改动
吉林大学博士学位论文6图2：TAL效应因子(a)和TALEN结构(b)Figure2:TALeffectfactor(a)andTALENstructure(b)像ZFN一样，TALENs同样由DNA识别区和切割区两部分融合蛋白构成，识别区由多个串联TAL效应子组成，切割区域由非特异性核酸内切酶FokⅠ酶切域组成（如图2）[44]。TALENs识别区域的TAL效应子重复单元以两个氨基酸对应一个DNA碱基的识别模式特异性识别并结合对应的DNA序列，此过程具有高度的专一性，与之相连的核酸酶可以将结合位点附近的双链DNA切开。断开的双链DNA会激活修复功能，在修复过程中会发生碱基的缺失、插入、同源交换等（如图3）突变[45]。图3：基于TALEN的几种基因修饰情况（引自赵开军(96)）Figure3:SeveralgeneticmodificationsbasedonTALEN(citedfromZhaoKaijun(96))3.3.2TALENs技术的基因修饰方式（1）基因敲除将相匹配的两个TALEN质粒共转入细胞中即可实现靶基因敲除。由于FokI酶可在两个靶位点之间剪切DNA，细胞可以通过非同源末端连接(NHEJ)修复DNA，造成移码，形成目标基因敲除突变体。（2）同源重组在TALEN质粒导入细胞的同时导入靶点同源序列作为模板，当产生DSB后，可通过同源重组的方式修复DNA。对于突变的基因，可以利用同源重组的
吉林大学博士学位论文6图2：TAL效应因子(a)和TALEN结构(b)Figure2:TALeffectfactor(a)andTALENstructure(b)像ZFN一样，TALENs同样由DNA识别区和切割区两部分融合蛋白构成，识别区由多个串联TAL效应子组成，切割区域由非特异性核酸内切酶FokⅠ酶切域组成（如图2）[44]。TALENs识别区域的TAL效应子重复单元以两个氨基酸对应一个DNA碱基的识别模式特异性识别并结合对应的DNA序列，此过程具有高度的专一性，与之相连的核酸酶可以将结合位点附近的双链DNA切开。断开的双链DNA会激活修复功能，在修复过程中会发生碱基的缺失、插入、同源交换等（如图3）突变[45]。图3：基于TALEN的几种基因修饰情况（引自赵开军(96)）Figure3:SeveralgeneticmodificationsbasedonTALEN(citedfromZhaoKaijun(96))3.3.2TALENs技术的基因修饰方式（1）基因敲除将相匹配的两个TALEN质粒共转入细胞中即可实现靶基因敲除。由于FokI酶可在两个靶位点之间剪切DNA，细胞可以通过非同源末端连接(NHEJ)修复DNA，造成移码，形成目标基因敲除突变体。（2）同源重组在TALEN质粒导入细胞的同时导入靶点同源序列作为模板，当产生DSB后，可通过同源重组的方式修复DNA。对于突变的基因，可以利用同源重组的
【参考文献】：
期刊论文
[1]TALENs:植物基因组定点剪辑的分子剪[J]. 赵开军,杨兵. 中国农业科学. 2012(14)
[2]Mouse models of pancreatic cancer[J]. Marta Herreros-Villanueva,Elizabeth Hijona,Angel Cosme,Luis Bujanda. World Journal of Gastroenterology. 2012(12)
硕士论文
[1]猪Tiki基因的初步研究及Tiki1基因打靶载体的构建[D]. 张翼.中国科学技术大学 2011
本文编号：3337082
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/dongwuyixue/3337082.html
