基于RPA-CRISPR/Cas12a的MSTN基因编辑猪检测方法的建立及应用

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作者 迟顺顺 吴丹 +6 位作者 王楠 王婉洁 聂雨欣 牟玉莲 刘志国 朱振东 李奎 《畜牧兽医学报》 北大核心 2025年第8期3734-3748,共15页

旨在建立一种基于重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA)和成簇规律间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白12a(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 12a,CRIS... 旨在建立一种基于重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA)和成簇规律间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白12a(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 12a,CRISPR/Cas12a)系统的MSTN基因编辑猪检测方法,以满足基因编辑动物研发、育种等过程中核酸检测以及基因型鉴定的需求。本研究构建含有猪MSTN基因突变序列和野生型序列的标准质粒并设计靶向标准质粒的crRNA,基于RPA和CRISPR/Cas12a技术建立荧光报告和胶体金试纸条检测体系,筛选特异性识别标准质粒的crRNA、优化其反应条件并评价其检测灵敏度,最后通过检测猪耳组织样品评价本方法的准确性和稳定性。研究结果表明,该方法能够特异性识别MSTN基因2 bp碱基缺失序列和MSTN基因野生型序列。荧光报告体系最低可检测到4.1×10^(1)copies·μL^(-1)的标准质粒,胶体金试纸条体系最低可检测到4.1×10^(3)copies·μL^(-1)的标准质粒。通过对猪耳组织样本的检测,证明了该检测体系的准确性和可靠性。综上所述,本研究建立的MSTN基因编辑猪RPA-CRISPR/Cas12a检测方法具有操作简便、特异性和灵敏度高的特点,为MSTN基因编辑猪检测提供了重要技术支撑,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 MSTN基因编辑猪 重组酶聚合酶扩增 核酸检测 CRISPR/Cas12a

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多基因编辑猪原位肝脏移植于脑死亡受体的麻醉管理一例

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作者 路志红 李权 +9 位作者 陈敏 朱正华 王永徽 付静文 刘婷婷 马婷 张娇 张未 何姗 董海龙 《临床麻醉学杂志》 北大核心 2025年第6期664-665,共2页

肝移植是急性或慢性肝功能衰竭患者的最终治疗方法,但由于供肝来源有限,我国每年有数以千计的患者在等待肝移植过程中死亡。尽管人工肝支持系统等技术已被批准用于肝功能衰竭的救治,但并未能降低这一死亡率。基因编辑器官领域近年来发... 肝移植是急性或慢性肝功能衰竭患者的最终治疗方法,但由于供肝来源有限,我国每年有数以千计的患者在等待肝移植过程中死亡。尽管人工肝支持系统等技术已被批准用于肝功能衰竭的救治,但并未能降低这一死亡率。基因编辑器官领域近年来发展迅速,基因编辑猪器官已经从向非人灵长目动物移植发展到了向人移植。基因编辑猪器官的优势包括大小与人器官接近、获取数量不受限制等,展现出了一定前景。过去两年心脏、肾脏均有多例猪向人的移植病例,亚临床和临床试验均有突破。 展开更多

关键词 肝移植 脑死亡受体 多基因编辑猪

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“基因编辑猪在多领域应用”专题寄语

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作者 印遇龙 《中国猪业》 2025年第2期3-3,共1页

基因编辑技术是一种可实现种源创新的先进技术,目前该技术已经在多个领域得到了广泛应用。基因编辑猪的研究与应用将推动我国生猪产业的发展,解决养猪业面临的种质资源创新不足、依赖性强和自给率低等瓶颈问题,可实现我国生猪种业的自... 基因编辑技术是一种可实现种源创新的先进技术,目前该技术已经在多个领域得到了广泛应用。基因编辑猪的研究与应用将推动我国生猪产业的发展,解决养猪业面临的种质资源创新不足、依赖性强和自给率低等瓶颈问题,可实现我国生猪种业的自主创新与可持续发展。同时,基因编辑技术能够精准快速地改良生猪的生产性能,提供新的育种素材,是挖掘我国地方猪优良肉质和抗病基因的重要手段,有助于更有效地利用地方猪作为培育新品种的基础。通过应用全基因组育种技术,结合优良基因筛选和基因编辑技术,可以培育出专门化品系,进一步提升地方猪品种的质量。 展开更多

关键词 基因编辑猪 种质资源 基因编辑技术 生猪产业

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转基因和基因编辑猪的研究进展 被引量：10

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作者 李国玲 徐志谦 +1 位作者 杨化强 吴珍芳 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期91-101,共11页

猪是重要的农业经济动物,其在遗传背景、解剖学、生理病理学、营养代谢和疾病特征等方面与人类高度相似,是农业生产性状改良、人类疾病动物模型和异种器官移植研究的重要对象。随着 ZFN、TALEN 和 CRISPR 等基因编辑技术的出现,转基因... 猪是重要的农业经济动物,其在遗传背景、解剖学、生理病理学、营养代谢和疾病特征等方面与人类高度相似,是农业生产性状改良、人类疾病动物模型和异种器官移植研究的重要对象。随着 ZFN、TALEN 和 CRISPR 等基因编辑技术的出现,转基因或基因编辑猪的研究取得快速发展。本文将结合当前我国转基因及基因编辑猪的研究现状,对基因编辑技术在农业生产性状改良如提高产肉量、改善肉质、提高抗病能力和建立人类疾病模型、动物生物反应器、异种器官移植等方面进行综述,以期为猪遗传改良和医学研究提供参考。 展开更多

关键词 转基因猪 基因编辑猪 遗传改良 疾病模型 生物反应器 异种器官移植

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多基因编辑猪-猴心脏、肝脏、肾脏移植临床前研究初步报道 被引量：23

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作者 张玄 王琳 +18 位作者 张洪涛 杨诏旭 岳树强 杨雁灵 董海龙 陈敏 路志红 程亮 刘金成 俞世强 张更 秦卫军 李纪鹏 魏红江 杨璐菡 周亮 龙恩武 陶开山 窦科峰 《器官移植》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期51-56,共6页

目的探讨目前国际上基因改造程度最大的基因编辑猪在临床前异种器官移植中的应用前景。方法将1只猪内源性逆转录病毒(PERV)敲除联合3种主要异种抗原基因敲除以及抑制补体活化、调节凝血紊乱、抗炎抗吞噬的9种人源化基因转入猪(PERV-KO/3... 目的探讨目前国际上基因改造程度最大的基因编辑猪在临床前异种器官移植中的应用前景。方法将1只猪内源性逆转录病毒(PERV)敲除联合3种主要异种抗原基因敲除以及抑制补体活化、调节凝血紊乱、抗炎抗吞噬的9种人源化基因转入猪(PERV-KO/3-KO/9-TG)作为供体,获取其心脏、肝脏和肾脏,分别移植给3只恒河猴受体,建立猪-猴异种器官移植临床前研究模型。观察血流重建后各移植物的功能状态并总结受体存活情况;监测移植物的血流动力学情况;比较各器官移植受体的血液学指标变化;观察移植物组织病理学表现。结果血流重建后各移植器官颜色红润、质地柔软、血流灌注状态良好。术后1 d,移植心脏、肝脏和肾脏均表现为动、静脉血流状态充盈,灌注情况良好。心脏、肝脏和肾脏移植受体的术后存活时间分别为7 d、26 d和1 d。心脏移植受体术后1 d肌酸激酶、肌酸激酶同工酶以及乳酸脱氢酶水平均升高,至术后6 d逐渐恢复至接近正常水平。术后7 d各项指标均急剧升高。肝脏移植受体术后2 d天冬氨酸转氨酶水平升高,术后10 d转氨酶基本恢复正常,但总胆红素持续升高。术后12 d天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶水平均出现升高,至术后15 d达到高峰。肾脏移植受体术后1 d出现轻微蛋白尿,后因突发严重心律失常死亡。组织病理学显示心脏和肾脏移植物组织结构接近正常,移植肝脏表现为片状坏死,肝组织结构出现紊乱,并伴有炎症损伤、间质出血和血栓性微血管病形成。结论PERV-KO/3-KO/9-TG猪在克服超急性排斥反应、缓解体液性排斥反应及凝血紊乱方面具有一定优势,但其能否作为临床异种器官移植潜在供体需进一步评估。 展开更多

关键词 基因编辑猪 恒河猴 异种器官移植 心脏移植 肝脏移植 肾脏移植 猪内源性逆转录病毒(PERV) 排斥反应

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六基因编辑猪-食蟹猴异种肾移植围手术期监测初步报道 被引量：9

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作者 杨树军 卫浩 +13 位作者 许勇 王恒恩 宋翔宇 贾志博 彭江 崔梦一 杨博尧 陈蕾佳 郭爱桃 张小丽 潘登科 杜嘉祥 尚攀峰 孙圣坤 《器官移植》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期521-528,共8页

目的探讨六基因编辑猪-非人灵长类动物异种肾移植模型的构建。方法将人源化基因编辑猪(GTKO/β4GalNT2KO/CMAHKO/hCD55/hCD46/hTBM)的肾脏移植给食蟹猴,观察受体存活情况及恢复血流灌注后肾脏情况。定期监测肾脏实质回声、血流变化及大... 目的探讨六基因编辑猪-非人灵长类动物异种肾移植模型的构建。方法将人源化基因编辑猪(GTKO/β4GalNT2KO/CMAHKO/hCD55/hCD46/hTBM)的肾脏移植给食蟹猴,观察受体存活情况及恢复血流灌注后肾脏情况。定期监测肾脏实质回声、血流变化及大小;进行血常规、肾功能检测及电解质检测;监测尿液、粪便及体质量动态变化。食蟹猴生命终点取移植肾、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、盲肠行病理学检查。结果受体术后7 d死亡。恢复血流后,肾脏灌注良好,器官质地柔软,色泽正常。受体生命终点时见肾脏腹侧有少量脓性分泌物附着,明显充血肿大,呈“大红肾”外观。术后随时间延长,肾实质回声增高,血流减少,皮质逐渐增厚,肾周及腹腔有少量积液。受体术后外周血红细胞、血红蛋白、白蛋白及血小板进行性下降,血清肌酐在术后7 d升高至308μmol/L,K^(+)变化不大。术后即有淡黄色尿液排出,术后3 h内即恢复饮食及饮水并排淡黄色成形大便1次。术后1 d内尿液颜色逐渐变淡红至恢复正常,尿常规检测结果相符。术后2 d晨起排褐色血便2次,量较多,予以奥美拉唑进行抑酸治疗,至术后4 d大便恢复正常。β2-微球蛋白在术后7 d增至0.75 mg/L。体质量增加1.7 kg。尸检病理学检查发现移植肾间质水肿出血,大量淋巴细胞和巨噬细胞浸润,小动脉壁及动脉腔内淋巴细胞浸润,有动脉炎改变;盲肠间质有淋巴细胞浸润;脾脏组织有淤血表现;其余器官未见明显异常改变。结论人源化基因编辑猪-非人灵长类动物异种肾移植模型构建获得初步成功,术后受体存活时间达1周。 展开更多

关键词 异种移植 肾移植 基因编辑猪 食蟹猴 排斥反应 α-1 3-半乳糖苷转移酶 β-1 4-N-乙酰氨基半乳糖转移酶2 补体调节蛋白

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基因编辑猪在生物医学研究中的应用 被引量：10

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作者 黄耀强 李国玲 +1 位作者 杨化强 吴珍芳 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期632-646,共15页

基因组编辑技术能够精确靶向修饰生物体基因组特定位点、人为改造生物遗传信息。自21世纪初,基因组编辑技术得到迅猛发展,锌指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFN)、转录激活样受体因子(transcriptionactivating-like receptor factor,TA... 基因组编辑技术能够精确靶向修饰生物体基因组特定位点、人为改造生物遗传信息。自21世纪初,基因组编辑技术得到迅猛发展,锌指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFN)、转录激活样受体因子(transcriptionactivating-like receptor factor,TALEN)和成簇的规律间隔短回文重复序列及其相关系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/Cas endonucleases,CRISPR/Cas)3种新型基因组编辑系统先后诞生。基因组编辑技术能对生物体内源基因进行精确靶向修饰,被广泛应用于生物医学研究领域。猪与人类亲缘关系接近,在生理特征与病理病程等诸多方面与人类具有相似性,是人类疾病动物模型与异种器官移植研究的重要对象。本文主要介绍了ZFN、TALEN和CRISPR/Cas9 3种基因组编辑技术的发展概况与作用机理,综述了基因编辑猪在人类疾病模型、器官移植与人源化器官培育等生物医学领域里的最新研究进展,并对基因编辑猪的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 基因编辑技术 基因编辑猪 人类疾病模型 异种器官移植

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基因编辑猪中条件性基因修饰系统的研究进展

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作者 刘晓艺 金琴 +1 位作者 王可品 赖良学 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第5期838-848,共11页

条件性基因修饰能够使基因修饰事件在特定组织器官的特定时间内发生,可通过在动物中引入条件性基因缺失系统和条件性基因过表达系统来实现,在小鼠中已被广泛的应用于基因功能的研究。基因修饰猪在农业领域和生物学领域中均具有重要的应... 条件性基因修饰能够使基因修饰事件在特定组织器官的特定时间内发生,可通过在动物中引入条件性基因缺失系统和条件性基因过表达系统来实现,在小鼠中已被广泛的应用于基因功能的研究。基因修饰猪在农业领域和生物学领域中均具有重要的应用价值。在生物医药领域,由于猪的体型、器官大小、生理、代谢以及寿命与人类具有很多的相似性,基因修饰猪既可用于基因功能的基础研究,也可用作人类疾病模型、异种移植的器官来源以及人类功能蛋白生物反应器。由于最近几年基因编辑技术的进展,使在猪体内引入基因表达条件性系统设想成为可能,构建基因表达条件性调控工具猪模型,将极大地推动其研究进展。本文综述了利用基因编辑技术,构建条件性修饰系统及基因修饰猪模型取得的进展。 展开更多

关键词 基因编辑猪 条件性基因修饰系统 大动物模型

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应用CRISPR/Cas9技术对五指山猪GHRHR基因的编辑

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作者 王文涛 张思佳 +9 位作者 何鑫淼 陈诗怡 吴赛辉 张冬杰 陈瑶生 丛佩清 亓美玉 田明 刘娣 何祖勇 《东北农业大学学报》 北大核心 2025年第2期44-52,共9页

生长激素释放激素受体(GHRHR)表达于垂体细胞表面,调节垂体生长激素合成与分泌,对动物生长发育发挥重要调控作用。为深入了解GHRHR对五指山猪生长发育的影响,通过CRISPR-ctRNP体外酶切试验,筛选出切割效率达27.3%的1条gRNA用于构建CRISP... 生长激素释放激素受体(GHRHR)表达于垂体细胞表面,调节垂体生长激素合成与分泌,对动物生长发育发挥重要调控作用。为深入了解GHRHR对五指山猪生长发育的影响,通过CRISPR-ctRNP体外酶切试验,筛选出切割效率达27.3%的1条gRNA用于构建CRISPR/Cas9表达载体。转染五指山猪肾细胞后,经流式分选富集到编辑效率高达100%的细胞群体作为供体细胞,进行体细胞核移植;再将250枚克隆胚胎转移至5头代孕母猪输卵管中,最终1头代孕母猪成功妊娠,分娩3头克隆仔猪均为GHRHR双等位基因编辑个体;编辑均导致GHRHR基因产生移码突变,可导致蛋白翻译提前终止,丧失生物学功能。最终仅有1头GHRHR编辑五指山猪存活,该个体60日龄时,体质量较野生型个体平均体质量下降23.4%。研究结果在五指山猪中实现GHRHR基因高效编辑,为培养微型宠物猪及解析GHRHR的调控功能提供理论依据。 展开更多

关键词 五指山猪 生长激素释放激素受体 基因编辑猪 CRISPR/Cas9

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猪的基因编辑技术现状与展望 被引量：1

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作者 张文举 杨智 王晓圆 《猪业科学》 2018年第12期108-109,共2页

利用基因编辑技术能够定向改造生物体基因组,改变遗传信息,获得理想的表型特征。基于核酸内切酶的基因编辑技术在近几年得到了迅猛发展,已经被广泛应用到多种生物体中。从微生物,植物,到动物,灵长类以及人类胚胎,都得到了较成功的应用,... 利用基因编辑技术能够定向改造生物体基因组,改变遗传信息,获得理想的表型特征。基于核酸内切酶的基因编辑技术在近几年得到了迅猛发展,已经被广泛应用到多种生物体中。从微生物,植物,到动物,灵长类以及人类胚胎,都得到了较成功的应用,充分体现了基因编辑技术巨大的潜在价值和应用前景。文章以猪为例,阐述目前被广泛应用的基因编辑技术及其制备的基因编辑猪的现状,以及存在的问题和发展前景。 展开更多

关键词 基因编辑技术 基因编辑猪 CRISPR/Cas9 ZFNs TALENs

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ZBED 6基因敲除猪脾脏转录组测序数据分析

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作者 赵海东 陈平博 +5 位作者 韦燕佩 邬明丽 易晓华 杜敏杰 魏泽辉 孙秀柱 《家畜生态学报》 北大核心 2022年第6期17-24,共8页

ZBED 6基因作为一个重要的瘦肉型猪育种分子靶点已经在基因编辑育种工作中获得了一定效果,但基因编辑猪免疫机能是否存在缺陷尚需科学研究支持。该研究收集了ZBED 6-SKO和WT猪脾脏组织并结合转录组测序技术,发掘差异表达基因,对差异表... ZBED 6基因作为一个重要的瘦肉型猪育种分子靶点已经在基因编辑育种工作中获得了一定效果,但基因编辑猪免疫机能是否存在缺陷尚需科学研究支持。该研究收集了ZBED 6-SKO和WT猪脾脏组织并结合转录组测序技术,发掘差异表达基因,对差异表达基因进行生物信息学相关分析。结果表明:通过转录组测序获得了每个样本超过6 Gb的数据,数据比对显示比对率均高于90%,能够满足后续分析需要。以TPM为单位,获得表达具有显著差异的基因集(FDR<0.05,FC>2),发现在ZBED6-SKO组和WT组之间仅存在9个差异表达基因,其中5个基因上调,4个基因下调,分别为IL4R、DCAKD、FAM91A1、ZNF140、ATP6V1D、ENDOV、ZNF333、PLOD2、R-SSC-211859。同时在GO聚类、KEGG聚类和KOG聚类当中均未获得显著富集的相关基因集。数据表明在进行基因编辑操作之后,ZBED 6-SKO猪的脾脏免疫功能没有发生明显变化。该研究首次通过对ZBED 6基因敲除猪脾脏组织进行基因表达水平的探究,发现在基因编辑操作后获得的动物体在脾脏免疫机能上与野生型不存在较高水平的差异,并未发现ZBED 6基因敲除猪脾脏免疫缺陷相关证据,关于基因编辑猪免疫缺陷的背后机制仍有待进一步探明。 展开更多

关键词 ZBED 6 基因编辑猪 脾脏 转录组测序 差异表达基因

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