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DNA碱基编辑技术的研究进展及在猪基因修饰中的应用
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作者 杨帅朋 屈子啸 +1 位作者 朱向星 唐冬生 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期127-144,共18页
碱基编辑技术起源于CRISPR/Cas系统,是目前最新的基因定点修饰技术。根据碱基编辑器的功能特点,可将碱基编辑器分为胞嘧啶碱基编辑器(cytosine base editor,CBE)、腺嘌呤碱基编辑器(adenine base editor,ABE)、糖基化酶碱基编辑器(glyco... 碱基编辑技术起源于CRISPR/Cas系统,是目前最新的基因定点修饰技术。根据碱基编辑器的功能特点,可将碱基编辑器分为胞嘧啶碱基编辑器(cytosine base editor,CBE)、腺嘌呤碱基编辑器(adenine base editor,ABE)、糖基化酶碱基编辑器(glycosylase base editor,GBE)、腺嘌呤碱基颠换编辑器(adenine transversion base editor,AYBE)、双碱基编辑器(dual base editor,DBE)和引导编辑器(prime editor,PE)。自碱基编辑系统诞生以来,已经广泛运用于动植物的研究中,并且已经证明了它在动植物遗传改良和疾病治疗中具有巨大应用价值。猪作为一种重要的农业经济动物和优良的动物疾病模型,对其进行遗传改良则变得十分重要。碱基编辑技术因其操作便利、高效、副产物少以及性价比高等特点,被迅速应用于动植物的遗传改良,并为人类的基因治疗提供技术支持。本文着重介绍了碱基编辑技术的开发、优化、应用特点、存在的问题以及对未来的展望,并总结了其在猪中的应用。以期为相关科研工作者了解碱基编辑技术提供参考。 展开更多
关键词 基因编辑 单碱基编辑 遗传改良 疾病模型
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碱基编辑技术在猪基因修饰研究中的应用
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作者 盘家圣 黄秋艳 +3 位作者 杨烨城 杨帅朋 朱向星 唐冬生 《广东农业科学》 CAS 2022年第6期118-129,共12页
猪在农业和医学领域均具有重要应用价值,利用基因修饰技术能够快速提高猪的经济性状和培育人类疾病动物模型。CRISPR/Cas9基因编辑技术具有操作简单、高效和低成本的优势,在猪基因修饰领域具有重要应用。但CRISPR/Cas9易引发基因组结构... 猪在农业和医学领域均具有重要应用价值,利用基因修饰技术能够快速提高猪的经济性状和培育人类疾病动物模型。CRISPR/Cas9基因编辑技术具有操作简单、高效和低成本的优势,在猪基因修饰领域具有重要应用。但CRISPR/Cas9易引发基因组结构不稳、大范围染色体重排和基因脱靶等问题,因而具有潜在的生物安全风险。近年基于CRISPR/Cas9开发的碱基编辑技术可以实现单个碱基定向转换,不会导致DNA双链断裂,理论上不会引发插入/缺失(Indels),对基因编辑更精准、更安全。随着碱基编辑工具的不断开发和改良,其不仅能产生C→T(A→G)突变,还能产生C、A两种碱基的同时突变以及C→G突变,增加了应用范围;改良的碱基编辑工具在保持编辑效率的同时能够降低甚至消除旁侧突变、非C→T(A→G)突变以及Indels,使得碱基编辑技术在猪遗传修饰上具有更加重要的潜在应用价值。综述了不同的碱基编辑系统原理、碱基编辑技术在基因修饰猪模型构建和猪遗传改良中的应用,以及碱基编辑系统在猪成纤维细胞中的编辑效率和脱靶情况,以期为开展猪碱基编辑应用实践提供参考。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas 碱基编辑 医学 农业 遗传修饰
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藏猪与杜长大三元猪免疫器官和组织中Toll样受体与抗菌肽基因的表达差异分析
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作者 李新明 洪纯 +5 位作者 黄秋艳 程蕾燕 孟繁明 朱向星 唐冬生 王塑天 《广东农业科学》 CAS 2024年第3期114-123,共10页
【目的】在哺乳动物中,Toll样受体和抗菌肽基因是先天免疫系统的重要组成部分,在对抗病原体侵袭过程中起至关重要的作用。针对藏猪和杜长大三元猪的Toll样受体和抗菌肽基因在不同免疫器官或组织中的表达差异进行探索,以揭示这些基因对... 【目的】在哺乳动物中,Toll样受体和抗菌肽基因是先天免疫系统的重要组成部分,在对抗病原体侵袭过程中起至关重要的作用。针对藏猪和杜长大三元猪的Toll样受体和抗菌肽基因在不同免疫器官或组织中的表达差异进行探索,以揭示这些基因对于抗病能力和免疫反应的潜在贡献,为筛选抗病分子标记提供理论支撑。【方法】通过qPCR对6月龄藏猪和杜长大三元猪肺脏、肠系膜淋巴结、腹股沟淋巴结、颌下淋巴结和脾脏中Toll样受体基因(TLR1~TLR9)和两种抗菌肽基因(PBD-1和PR-39)的mRNA丰度进行检测。【结果】在藏猪的免疫器官或组织中Toll样受体与抗菌肽基因的m RNA表达大多数显著高于杜长大三元猪。其中,肺脏中TLR1、TLR2的m RNA表达量均提高50%左右,PR-39提高2.6倍;肠系膜淋巴结中TLR4的表达提高40%,TLR1、PR-39的表达分别提高88%和3倍;腹股沟淋巴结中TLR1、TLR2的表达提高约2倍,TLR9、PR-39的表达提高70%,PR-39的表达更是提高了7倍多;颌下淋巴结中TLR1、TLR2、TLR4、TLR7的表达均高出2倍以上,PR-39的表达也高出近7倍,它与腹股沟淋巴结中的水平相近;脾脏中TLR1的表达上升3.5倍,与在颌下淋巴结中的表达结果相似。TLR4、TLR9的表达上升50%左右,PR-39的表达上升2.5倍。【结论】藏猪相对于杜长大三元猪,在多个免疫器官或组织中的Toll样受体和抗菌肽基因表现出更高的表达水平。暗示藏猪可能拥有更强大的先天免疫能力,能够产生更有效的局部或系统免疫反应对抗病原微生物的感染。研究结果为识别抗病分子标记提供了重要的理论支持,有望为进一步改良藏猪和其他猪种的抗病性提供科学依据。 展开更多
关键词 TOLL样受体 抗菌肽 先天免疫 抗病性 qPCR 藏猪
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