CN102212545B - 利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法 - Google Patents
利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102212545B CN102212545B CN 201110086319 CN201110086319A CN102212545B CN 102212545 B CN102212545 B CN 102212545B CN 201110086319 CN201110086319 CN 201110086319 CN 201110086319 A CN201110086319 A CN 201110086319A CN 102212545 B CN102212545 B CN 102212545B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zfns
- gene
- cell
- beta
- zinc finger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 108010017070 Zinc Finger Nucleases Proteins 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 108010060630 Lactoglobulins Proteins 0.000 title claims abstract description 30
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 title abstract description 32
- 238000003209 gene knockout Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 8
- 101001008231 Bos taurus Beta-lactoglobulin Proteins 0.000 claims description 7
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 62
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 15
- 238000010363 gene targeting Methods 0.000 abstract description 14
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 abstract description 9
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 abstract description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 5
- 210000001082 somatic cell Anatomy 0.000 abstract description 5
- 238000001890 transfection Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007877 drug screening Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010449 nuclear transplantation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 abstract description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract 1
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 abstract 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract 1
- 101710185494 Zinc finger protein Proteins 0.000 description 19
- 102100023597 Zinc finger protein 816 Human genes 0.000 description 19
- 102000008192 Lactoglobulins Human genes 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 14
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 14
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 12
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 12
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 11
- 230000004186 co-expression Effects 0.000 description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 210000000287 oocyte Anatomy 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 7
- 208000009793 Milk Hypersensitivity Diseases 0.000 description 6
- 201000010859 Milk allergy Diseases 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 6
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 6
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 230000008263 repair mechanism Effects 0.000 description 6
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 5
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 5
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 5
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 210000004508 polar body Anatomy 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 101000658568 Planomicrobium okeanokoites Type II restriction enzyme FokI Proteins 0.000 description 3
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 3
- 244000309466 calf Species 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 3
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 3
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- 101100004864 Arabidopsis thaliana ZFN1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100272917 Arabidopsis thaliana ZFN2 gene Proteins 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 102100031780 Endonuclease Human genes 0.000 description 2
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 2
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 210000004691 chief cell of stomach Anatomy 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000034431 double-strand break repair via homologous recombination Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000002611 ovarian Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 235000021262 sour milk Nutrition 0.000 description 2
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 2
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 2
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 2
- 210000004340 zona pellucida Anatomy 0.000 description 2
- VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 17β-estradiol Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@H](CC4)O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 0.000 description 1
- 101150090724 3 gene Proteins 0.000 description 1
- 108050000244 Alpha-s1 casein Proteins 0.000 description 1
- 102000009366 Alpha-s1 casein Human genes 0.000 description 1
- 206010002198 Anaphylactic reaction Diseases 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 108091060290 Chromatid Proteins 0.000 description 1
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 1
- 241000252212 Danio rerio Species 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 1
- 108700024394 Exon Proteins 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 102000012673 Follicle Stimulating Hormone Human genes 0.000 description 1
- 108010079345 Follicle Stimulating Hormone Proteins 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 102100029768 Histone-lysine N-methyltransferase SETD1A Human genes 0.000 description 1
- 101000865038 Homo sapiens Histone-lysine N-methyltransferase SETD1A Proteins 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 description 1
- BVIAOQMSVZHOJM-UHFFFAOYSA-N N(6),N(6)-dimethyladenine Chemical compound CN(C)C1=NC=NC2=C1N=CN2 BVIAOQMSVZHOJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000220010 Rhode Species 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 101150055297 SET1 gene Proteins 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- CWHJIJJSDGEHNS-MYLFLSLOSA-N Senegenin Chemical compound C1[C@H](O)[C@H](O)[C@@](C)(C(O)=O)[C@@H]2CC[C@@]3(C)C(CC[C@]4(CCC(C[C@H]44)(C)C)C(O)=O)=C4[C@@H](CCl)C[C@@H]3[C@]21C CWHJIJJSDGEHNS-MYLFLSLOSA-N 0.000 description 1
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 1
- GBOGMAARMMDZGR-UHFFFAOYSA-N UNPD149280 Natural products N1C(=O)C23OC(=O)C=CC(O)CCCC(C)CC=CC3C(O)C(=C)C(C)C2C1CC1=CC=CC=C1 GBOGMAARMMDZGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000019169 all-trans-retinol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011717 all-trans-retinol Substances 0.000 description 1
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 238000005267 amalgamation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000036783 anaphylactic response Effects 0.000 description 1
- 208000003455 anaphylaxis Diseases 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000002459 blastocyst Anatomy 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 235000020247 cow milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000005138 cryopreservation Methods 0.000 description 1
- 210000001771 cumulus cell Anatomy 0.000 description 1
- GBOGMAARMMDZGR-JREHFAHYSA-N cytochalasin B Natural products C[C@H]1CCC[C@@H](O)C=CC(=O)O[C@@]23[C@H](C=CC1)[C@H](O)C(=C)[C@@H](C)[C@@H]2[C@H](Cc4ccccc4)NC3=O GBOGMAARMMDZGR-JREHFAHYSA-N 0.000 description 1
- GBOGMAARMMDZGR-TYHYBEHESA-N cytochalasin B Chemical compound C([C@H]1[C@@H]2[C@@H](C([C@@H](O)[C@@H]3/C=C/C[C@H](C)CCC[C@@H](O)/C=C/C(=O)O[C@@]23C(=O)N1)=C)C)C1=CC=CC=C1 GBOGMAARMMDZGR-TYHYBEHESA-N 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 235000021185 dessert Nutrition 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 108010026638 endodeoxyribonuclease FokI Proteins 0.000 description 1
- 229960005309 estradiol Drugs 0.000 description 1
- 229930182833 estradiol Natural products 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000008175 fetal development Effects 0.000 description 1
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 235000013350 formula milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000012637 gene transfection Methods 0.000 description 1
- 230000006801 homologous recombination Effects 0.000 description 1
- 238000002744 homologous recombination Methods 0.000 description 1
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 description 1
- 230000009610 hypersensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- PGHMRUGBZOYCAA-ADZNBVRBSA-N ionomycin Chemical compound O1[C@H](C[C@H](O)[C@H](C)[C@H](O)[C@H](C)/C=C/C[C@@H](C)C[C@@H](C)C(/O)=C/C(=O)[C@@H](C)C[C@@H](C)C[C@@H](CCC(O)=O)C)CC[C@@]1(C)[C@@H]1O[C@](C)([C@@H](C)O)CC1 PGHMRUGBZOYCAA-ADZNBVRBSA-N 0.000 description 1
- PGHMRUGBZOYCAA-UHFFFAOYSA-N ionomycin Natural products O1C(CC(O)C(C)C(O)C(C)C=CCC(C)CC(C)C(O)=CC(=O)C(C)CC(C)CC(CCC(O)=O)C)CCC1(C)C1OC(C)(C(C)O)CC1 PGHMRUGBZOYCAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 210000002394 ovarian follicle Anatomy 0.000 description 1
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 1
- 210000004681 ovum Anatomy 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 210000000664 rectum Anatomy 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002864 sequence alignment Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000037351 starvation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000009871 tenuigenin Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001228 trophic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K67/00—Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
- A01K67/027—New or modified breeds of vertebrates
- A01K67/0275—Genetically modified vertebrates, e.g. transgenic
- A01K67/0276—Knock-out vertebrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
- C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
- C07K14/4701—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
- C07K14/4717—Plasma globulins, lactoglobulin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/85—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
- C12N15/8509—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells for producing genetically modified animals, e.g. transgenic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/16—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
- C12N9/22—Ribonucleases RNAses, DNAses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K2217/00—Genetically modified animals
- A01K2217/07—Animals genetically altered by homologous recombination
- A01K2217/075—Animals genetically altered by homologous recombination inducing loss of function, i.e. knock out
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K2227/00—Animals characterised by species
- A01K2227/10—Mammal
- A01K2227/101—Bovine
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了一种利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法，其是根据牛β-乳球蛋白基因序列，设计ZFNs特异位点表达载体并转入牛的成纤维细胞中，获得β-乳球蛋白基因敲除的细胞。利用ZFNs介导的基因敲除，可以实现一次转染，得到双等位基因敲除的细胞克隆，这在常规基因打靶过程中是难以实现的，省去了药物筛选过程，有利于细胞单克隆的形成，避免了细胞需要对抗药物毒害的过程，对于后续的体细胞核移植效率和胚胎的发育质量的提高起到了关键作用，同时不含有抗性基因，大大简化了生物安全评价过程。
Description
技术领域
本发明涉及基因工程技术领域，具体地说，涉及一种利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法。
背景技术
基因打靶技术是一种定向改变生物体遗传信息的技术，常规基因打靶动物生产的两大限制因素为：第一，动物体细胞基因打靶效率很低，10-6～10-7；第二，生产双等位基因敲除的动物时间周期长，克隆效率低。伴随着分子生物学的不断发展，涌现出很多新的技术和方法来提高基因打靶效率，如采用无启动子筛选的基因打靶策略，动物中干细胞的分离及诱导等。但是这些改进对于生产基因打靶动物并没有显著的推动作用，所以基因打靶动物的生产一直处于缓慢发展阶段。最近几年，锌指蛋白核酸酶(ZFNs)的出现极大地提高了基因打靶的效率，其将成为生产基因敲除动物的一个重要的突破口。
牛奶过敏(cow’s milk allergy)是小儿最常见的食物过敏类型之一，在许多欧美发达国家，婴儿牛奶过敏发生率约为2％～3％。牛奶过敏是指机体对牛奶蛋白的高反应性(hypersensitivity)。牛奶中含有多种蛋白质，其中，α-S1酪蛋白和β-乳球蛋白是引起牛奶过敏的主要过敏源。
β-乳球蛋白是反刍动物如牛、羊和单胃动物如猪、马、猫乳中的主要乳清蛋白，人类和啮齿类中基本不存在该蛋白(Kontopidis等，2004，J.Dairy Sci.87：785-796)。β-乳球蛋白具有凝聚能力和疏水性，一方面可以作为食品添加剂，用于甜点、调味料和涂抹性食品中；另一方面，β-乳球蛋白具有较强的视黄醇结合能力和脂肪酸结合能力，可以用来包含脂溶性维生素用于乳制品、焙烤食品、运动饮料和营养增补剂。利用β-乳球蛋白的热还原性，还可以模拟和代替无脂食品中的动物油，或者将改良的β-乳球蛋白应用于酸奶中，可使普通酸奶的成胶性提高6-10倍。
然而β-乳球蛋白功能的研究报道还较少，尤其是在牛乳中营养功能的研究方面鲜有报道。此外，该蛋白在牛奶中的低量表达或者不表达对于牛奶过敏是一种有利的缓解措施。通过基因打靶技术，将该基因失活，是研究其功能和缓解牛奶过敏的一个理想的手段。
锌指蛋白核酸酶(ZFNs)融合了DNA调控元件特异性的结合DNA的特性以及内切核酸酶的催化活性，N末端的锌指蛋白能够特异的结合DNA序列，通过C末端内切核酸酶FokI的催化作用，使得DNA双链分子产生断裂(DSB)，紧接着DSB就会启动细胞内自身修复机制。目前主要的修复机制有两种：一种是非同源重组的末端连接修复机制，另一种是同源重组修复机制。前一种修复机制是一种易错修复常常会产生遗传信息的改变，而利用同源重组修复机制来修复DSB是一种高保真的修复方式，一般以另一条姐妹染色体为模板进行精确修复。在哺乳动物细胞内，前一种修复机制占主导作用，借助ZFNs特异性产生DSB，引发细胞非同源重组的末端连接修复，在DSB位点引入小片段删除，或者插入，造成移码突变，或者蛋白关键序列的缺失达到基因敲除目的(图1)。
应用ZFNs介导基因敲除或者修饰在斑马鱼，拟南芥等模式生物中已经成功实现，并且效率较高10～50％(Doyon，Y等，Nat.Biotech.2008，26：702-708；Lloyd，A等，PNAS 2005，102：2232-2237)。本发明证实了利用ZFNs在动物体细胞内进行基因的删除或者精细修饰是一种行之有效的方法，能够成功获得基因敲除克隆牛。
常规基因打靶克隆牛的生产流程，包括构建基因打靶载体，载体转染，细胞药物筛选，细胞单克隆的鉴定，体细胞核移植，克隆牛的鉴定。如果需要对第二个等位基因也进行敲除，需要经历上述同样的过程，即需要进行两次细胞克隆，并且最后得到的克隆牛含有药物筛选时所必须的抗性基因，最后要得到不含有抗性基因的动物个体还要经历一次体细胞克隆。以牛为例完成上述过程需要的时间为：载体构建3个月，细胞筛选1个月，体细胞核移植、胚胎发育1个月，胚胎移植妊娠到小牛出生10个月。这样，一次克隆至少需要14个月的时间。并且在细胞筛选过程中，有些甚至无法得到阳性单细胞克隆。如果实现无抗性基因的基因敲除牛需要进行三次克隆，则所需时间就至少需要42个月，周期长、风险高。而本研究证明，利用ZFNs技术，可以在12个月内得到双等位基因完全敲除并且不含有抗性基因的克隆牛。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法。
为了实现本发明目的，本发明的一种利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法，包括如下步骤：
1)根据牛β-乳球蛋白基因序列，设计ZFNs-Set 1和ZFNs-Set 2，其作用的DNA序列分别为：
ZFNs-Set 1：CCCAGGCCCTCATTGTCACCCAGACCATGAAGGGCCTGGA；
ZFNs-Set 2：AGGCCCTCATTGTCACCCAGACCATGAAGGGCCTGGATAT。
2)构建ZFNs-Set 1和ZFNs-Set 2的真核表达载体，所述真核表达载体是pBudCE-ZFN1-2，它的碱基序列如SEQ ID NO：1所示；可以是两个独立的ZFN真核表达载体，也可以是一个共表达载体。
共表达载体的构建：将已经鉴定能在牛成纤维细胞系高效介导BLG基因敲除的一对ZFNs(PZFN1/PZFN2-set 1)构建到共表达载体pBudCE4.1(Invitrogen)上，分别以PZFN1/PZFN2-set 1为模板，以引物1、2和3扩增PZFN1/PZFN2-set 1上的锌指蛋白核酸酶表达元件，引物1上含有Not I酶切位点，以引物1、3扩增ZFN1，将PCR产物TA克隆连接到simple-T(TaKaRa)载体上，测序验证无突变克隆，通过Not I和Xho I双酶切，将酶切产物连接到pBudCE4.1载体上，获得pBudCE-ZFN1。引物2上含有Sal I酶切位点，以引物2、3扩增ZFN2将PCR产物TA克隆连接到simple-T(TaKaRa)载体上，测序验证无突变克隆，通过Sal I和Xba I双酶切，将酶切产物连接到pBudCE-ZFN1载体上，获得pBudCE-ZFN1-2，其碱基序列如SEQ ID NO：1所示，载体构建参见图2。构建完成的锌指蛋白核酸酶共表达载体，可以同时表达一对锌指蛋白核酸酶，两个锌指蛋白核酸酶分别在CMV和EF-1α强启动子下游，可以瞬时高效表达该对锌指蛋白核酸酶，从而介导BLG基因的敲除。
引物1：5’-ATAAGAATGCGGCCGCTAATACGACTCACTATAGGG-3’
引物2：5’-ACGCGTCGACTAATACGACTCACTATAGGG-3’
引物3：5’-AAACGATCCTCATCCTGTCTCTT-3’
3)将上述表达载体分别转入牛的成纤维细胞中，PCR产物测序方法检测β-乳球蛋白基因发生敲除的细胞。
本发明还提供通过上述方法获得的基因敲除细胞。
本发明还提供利用锌指核酸酶生产β-乳球蛋白基因敲除克隆牛的方法。
本发明还提供一种制备β-乳球蛋白基因敲除的牛克隆胚胎的方法，其以前述的基因敲除细胞为核移植供体细胞，离体的卵母细胞为核移植受体细胞，通过核移植技术获得牛克隆胚胎。
本发明进一步提供一种制备转基因牛的方法，其是将前述方法制备的克隆胚胎通过非手术法移入牛子宫内进行妊娠，获得转基因牛。
本发明首次利用锌指核酸酶(ZFNs)成功敲除牛成纤维细胞中的β-乳球蛋白(BLG)基因，由此获得基因敲除克隆牛，与常规的通过基因打靶技术获得克隆牛相比，利用ZFNs介导的基因敲除，在单细胞克隆中的敲除效率在15％～40％之间，而常规的基因打靶效率仅为10-6～10-7，效率提高了104～105，为生产基因敲除动物提供了极大的便利。
另外，利用ZFNs介导的基因敲除，可以实现一次转染，得到双等位基因敲除的细胞克隆，这在常规基因打靶过程中是难以实现的，省去了药物筛选过程，有利于细胞单克隆的形成，避免了细胞需要对抗药物毒害的过程，对于后续的体细胞核移植和胚胎的发育质量起到了关键作用，同时不含有抗性基因，大大简化了生物安全评价过程。
附图说明
图1为ZNFs介导BLG基因敲除示意图。
图2为pBudCE-ZFN1-2表达载体构建示意图。
图3为ZFNs介导BLG基因敲除突变类型，其中wt为野生型对照，下划线碱基为插入序列，…为缺失碱基，括号数字代表缺失或者插入碱基个数，上角标为该突变类型重复出现次数。
图4为发生基因敲除单细胞克隆测序结果峰图，其中在作用位点附近出现双峰(下划线部分)表明发生基因敲除，否则为野生型序列。
图5为基因敲除牛测序结果，其中A：野生型BLG对照；B：克隆牛BLG基因测序结果，15bp删除；C：克隆牛BLG基因测序结果，9bp删除；B和C为同一头牛测序结果，不含有野生型序列，为双等位基因敲除。
图6为ZFNs-Set 1作用位点在不同物种之间的同源性比较，其中方框内为ZFNs切割位点。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中ZFNs设计由Sigma公司完成，引物合成由上海生工完成，序列测定由北京华大完成。Taq酶、T4DNA连接酶、内切酶均来自大连TaKaRa公司，体外转录试剂盒、mRNA纯化试剂盒均购自Applied Biosystems公司，体细胞克隆所用试剂均购自Sigma公司。酶切、连接、回收、转化、PCR扩增等常规实验操作步骤详见《分子克隆(第三版)》。
实施例1ZFN表达载体的筛选及敲除效率
1、ZFN的筛选
BLG(NC_007309.4)基因序列信息从NCBI网站中获得，ZFNs设计由Sigma公司完成，设计ZFNs位点位于第1、2外显子上。ZFNs-Set1和ZFNs-Set 2作用于第一外显子上，ZFNs-Set 3作用于第二外显子上。它们作用的DNA序列分别为：
ZFNs-Set 1：CCCAGGCCCTCATTGTCACCCAGACCATGAAGGGCCTGGA；
ZFNs-Set 2：AGGCCCTCATTGTCACCCAGACCATGAAGGGCCTGGATAT；
ZFNs-Set 3：CCCAGAGTGCCCCCCTGAGAGTGTATGTGGAGGAGCTGAAGC。
下划线部分分别为锌指蛋白结合序列，中间部分为FokI内切核酸酶切割位点。对应的三个ZFNs表达载体分别为：PZFN1/PZFN2-set 1，PZFN1/PZFN2-set 2和PZFN1/PZFN2-set 3。三个表达载体在酵母中都能发挥作用，参考Doyon等，Nat Biotechnol，(2008)26(6)：702。
在牛的成纤维细胞系中检测三对表达载体是否能在对应的细胞基因组DNA序列发挥切割作用。在ZFNs位点两侧设计引物，set1/2-F：5’-AGGCCTCCTATTGTCCTCGT-3’；set1/2-R：5’-GCAAAGGACACAGGGAGAAG-3’；set3-F：5’-CAGCCTCACGTAACCTTTGT-3’；set3-R：5’-CCTGCCTTACTGTATGTATC-3’。
电转(AMAXA公司)三对ZFNs的mRNA，电转参数为T-016，转染剂量为4μg mRNA每106个细胞，电转24小时后提取总细胞基因组；进行细胞PCR产物回收纯化，纯化产物测序。如果ZFNs发挥切割作用，细胞会启动自身修复机制，在切割位点会出现小片段的删除或者插入，PCR产物测序结果峰图为杂合峰图，即该ZFNs可用于后续基因敲除。
以CEL-I酶为主要检测ZFNs是否发挥作用的依据，CEL-I检测需要突变类型占据一定比例，否则不能检出，本发明证实，当敲除效率为6％时(TA克隆统计测序结果)，CEL-I检测结果为阴性。
2、ZFN敲除效率
敲除效率的统计采用TA克隆测序的方式计算，电转24小时后提取总细胞基因组；进行细胞PCR产物回收纯化，T载体连接，测序，序列比对分析，突变类型与总有效测序总数(野生型与突变型克隆的总和)的比值则为敲除效率。在三对ZFNs中，第一对有较高的敲除效率(6.9％～31.24％)，测序得到多种敲除基因类型(图3)。第二对效率较低(0～6％)，第三对不发挥作用。
3、ZFN真核表达载体的构建
ZFNs-Set 1和ZFNs-Set 2两个锌指酶需要同时表达才能一起发挥敲除BLG基因的功能，因此在构建载体时可以分别构建ZFNs-Set 1和ZFNs-Set 2的真核表达载体，将两个载体同时转染到细胞中实现两个锌指酶同时表达，也可以将ZFNs-Set 1和ZFNs-Set 2构建到一个共表达载体上，转染到细胞中同时表达两个锌指酶，共表达载体的优点在于减少后续细胞转染、检测等操作程序，能保证同时表达两个锌指酶。
以下为共表达载体的构建原理：pBudCE-ZFN1-2共表达载体，碱基序列如SEQ ID NO：1所示。锌指蛋白核酸酶编码部分，由两部分组成：结合特异染色体序列的锌指蛋白结合域；非限制性内切核酸酶FokI切割域。锌指蛋白结合域的设计和构建可参考美国No.6,453,242和6,534,261。本发明ZFNs设计含有5个锌指蛋白单体，可特异结合15个碱基对。锌指蛋白的作用机理可参考miller等(1985)EMBO J.4：1609；Rhodes(1993)Scientific American Feb.：56-65。非限制性内切核酸酶FokI切割域，由IIS型Fok I内切核酸酶构成，其作用方式和机理可参考Li等(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.UAS 89：4375-4279；Li等(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.UAS 90：2764-2768；Kim等(1994a)Proc.Natl.Acad.Sci.UAS 91：883-887；结合域和切割域两部分构成融合表达蛋白，通过酶切连接的方法连接到表达载体上。
以下为共表达载体的构建过程：将已经鉴定能在牛成纤维细胞系高效介导BLG基因敲除的一对ZFNs(PZFN1/PZFN2-set 1)构建到共表达载体pBudCE4.1(Invitrogen)上，分别以PZFN1/PZFN2-set 1为模板，以引物1、2和3扩增PZFN1/PZFN2-set 1上的锌指蛋白核酸酶表达元件，引物1上含有Not I酶切位点，以引物1、3扩增ZFN1，将PCR产物TA克隆连接到simple-T(TaKaRa)载体上，测序验证无突变克隆，通过Not I和Xho I双酶切，将酶切产物连接到pBudCE4.1载体上，获得pBudCE-ZFN1。引物2上含有Sal I酶切位点，以引物2、3扩增ZFN2，将PCR产物TA克隆连接到simple-T(TaKaRa)载体上，测序验证无突变克隆，通过Sal I和Xba I双酶切，将酶切产物连接到pBudCE-ZFN1载体上，获得pBudCE-ZFN1-2，构建过程如图2。构建完成的锌指蛋白核酸酶共表达载体，可以同时表达一对锌指蛋白核酸酶，两个锌指蛋白核酸酶分别在CMV和EF-1α强启动子下游，可以瞬时高效表达该对锌指蛋白核酸酶，从而介导BLG基因的敲除。
引物1：5’-ATAAGAATGCGGCCGCTAATACGACTCACTATAGGG-3’
引物2：5’-ACGCGTCGACTAATACGACTCACTATAGGG-3’
引物3：5’-AAACGATCCT CATCCTGTCT CTT-3’
实施例2单细胞克隆的获得以及基因敲除克隆的鉴定
1、单细胞克隆的获得
利用AMAXA电转仪电转牛的成纤维细胞，选用优化电转参数T-016，基因转染效率可以达到90％以上。转染的遗传物质为mRNA，在细胞内的半衰期约为8小时，不会存在转DNA时随机插入细胞基因组的情况，对于动物的遗传稳定性有良好的保证。同时不会有抗性基因的随机整合，符合生物安全方面的要求。
具体操作方法：以质粒pBudCE-ZFN1-2为模板，用AppliedBiosystems公司试剂盒回收纯化体外转录的mRNA，DEPC水洗脱溶解，使其终浓度在500ng/μl左右。一对ZFNs对应的mRNA各2μg，总的mRNA量为4μg，转染细胞数量为1×106，电转染后将细胞接种于T25细胞培养皿中，培养24小时后，细胞计数，按照每500个细胞/10cm皿密度将细胞接种于10cm培养皿中，补充含有15％FBS的DMEM培养基10毫升，在含有5％CO2的37℃细胞培养箱中培养6-7天后，瓶皿表面会形成分散的单细胞克隆，在显微镜下挑选细胞分裂相多、细胞轮廓清晰、细胞之间紧密、光泽度好的单细胞克隆，扩繁到48孔板培养，培养条件不变。3-4天后细胞铺满整个孔，消化细胞，取出1/10的细胞进行细胞PCR，用于鉴定细胞单克隆是否发生基因敲除；剩余细胞接种于6孔板，用于后续阳性克隆的细胞冻存。
2、基因敲除单细胞克隆的鉴定
单细胞克隆分子的鉴定采用测序技术，能够准确判定基因的DNA序列。具体的操作方法：单细胞克隆在48孔板铺满孔后，消化细胞，取出1/10的细胞进行细胞PCR，PCR产物回收纯化，分成两部分检测，一部分直接进行PCR产物测序工作。若该克隆发生了基因敲除，则PCR产物测序峰图呈现在切割位点后双峰的结果，如图4所示。针对含有特异双峰结果的细胞克隆，将另一部分PCR产物进行TA克隆，精确定位基因敲除位点以及详细的序列信息。
常规ZFNs介导基因敲除的分子检测为CEL-I检测，本发明证实，通过测序方法得到的结果更加直接，容易操作，并且准确率可以达到100％。
实施例3基因敲除单细胞克隆的胚胎及克隆牛的制备
1、基因敲除牛的制备
具体过程包括：
(1)荷斯坦奶牛胎儿成纤维细胞培养
取40日龄荷斯坦奶牛胎儿耳组织，经原代培养、传代培养、冷冻等体外培养操作，建立牛胎儿成纤维细胞系。
(2)基因敲除单细胞克隆
基因敲除单细胞克隆的获得同实施例2。
(3)转基因克隆胚胎制备及胚胎移植
从屠宰厂收集成年牛的卵巢，取直径2～8毫米的卵泡，回收形态均匀、结构致密的卵丘-卵母细胞-复合体，将卵丘-卵母细胞-复合体以50-60枚/孔放入含成熟液(M199+10％胎牛血清+0.01U/ml牛促卵泡激素+0.01U/ml牛促黄体生成激素+1μg/ml雌二醇)的四孔板，在38.5℃、5％CO2培养箱中成熟培养18～20h后，将成熟的卵母细胞放入含有0.1％透明质酸酶的管内振荡2～3min后，再用玻璃管轻轻吹打，使卵丘细胞与卵母细胞完全脱离，选择形态完整，细胞质均匀并排出第一极体的卵母细胞作为体细胞核移植受体。
将带有第一极体的卵母细胞移入含M199+10％FBS+7.5μg/ml细胞松驰素B的操作液中，在200倍显微镜下用一玻璃针于极体上方将透明带切一小口，然后用内径为20μm的玻璃管将第一极体以及其下方的卵母细胞内的染色体一并吸除，再放入M199+20％FBS的溶液中洗三遍后，置于培养箱中备用。
将血清饥饿2～4d的供体细胞(及上述转有抗体双链基因及标记载体的转基因细胞)用0.25％胰蛋白酶消化2～4min，选择直径为10～12μm的体细胞用20μm直径玻璃管将其移入去核的卵母细胞透明带内，然后将其放入Zimmerman液(Brophy B等，2003.Nat Biotechnol21(2)：157-162)中平衡3～5min后放入融合槽内，转动卵细胞使供体细胞与卵母细胞接触面与电场垂直，同时在直流脉冲的场强为2.5kV/cm，脉冲时间为10μs，脉冲次数为2次，脉冲间隔为1s的条件下融合(融合仪为BTX公司的ECM-2001)后，迅速将重构胚移入M199+10％FBS液中。将重构胚放入5μmol/L离子霉素液中，4min后移至1.9mmol/L 6-DMAP液中，4h后再移入CR1aa+5％FBS液中，在38.5℃，5％CO2培养箱中培养2天。
将形态优良的第7天的克隆囊胚移入同期受体母牛的子宫角内。受体母牛选择的都是经产母牛，在移植后的第60天进行直肠检测，以确定妊娠率。
2、基因敲除牛的分子鉴定
基因敲除牛的分子鉴定具体操作过程为：取牛耳部组织黄豆粒大小，消化提取耳组织基因组DNA，实验操作步骤详见《分子克隆(第三版)》。用上、下游检测引物F：5’-AGGCCTCCTATTGTCCTCGT-3’和R：5’-GCAAAGGACACAGGGAGAAG-3’扩增目的序列。纯化回收PCR产物，进行TA克隆并对菌落单克隆测序分析。
结果表明，出生的6头牛犊均为双等位基因敲除的克隆牛，BLG基因敲除类型为9bp和15bp删除(图5)，与细胞水平的鉴定结果一致。
实施例4ZFNs敲除细胞off-targeting效应检测
ZFNs敲除细胞off-targeting效应，是指在ZFNs除了特异性很强的结合靶序列同时，也会作用于其他的相似序列，这样就会产生不想要的敲除类型，同时也可能影响个体的生长发育，对于试验结果可信度造成较大负面影响。靶位点选择过程当中已经排除大量off-targeting位点，在表1中，以set 1为例，除了在牛的全基因组内含有1个特异的靶位点之外，其相似序列相对较少，只有在含有6个碱基不同时才会出现，这样ZFNs的off-targeting效应在一定程度上被减小。
表1ZFNs作用位点以及相应的off-targeting位点
为了更好的检测ZFNs的off-targeting效应，本发明还比较了在不同物种之间BLG基因序列的相似性，在猪和羊中我们发现ZFNs作用位点相似性很高(图6)，在羊的序列中，只含有3个碱基的差异，ZFNs作用位点相似性高达91.7％，猪中含有7个碱基的不同，因此，用相同条件检测ZFNs在这两种细胞中的作用情况，大量测序结果表明，在牛细胞中发挥作用的ZFNs-Set 1在猪和羊的细胞系中均不发挥作用，间接证明了ZFNs作用的特异性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (2)
1.一种利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）根据牛β-乳球蛋白基因序列，设计ZFNs-Set 1和ZFNs-Set 2，其作用的DNA序列分别为：
ZFNs-Set 1:CCCAGGCCCTCATTGTCACCCAGACCATGAAGGGCCTGGA；
ZFNs-Set 2:AGGCCCTCATTGTCACCCAGACCATGAAGGGCCTGGATAT；
2）构建ZFNs-Set 1和ZFNs-Set 2的真核表达载体；
3）将上述真核表达载体分别转入牛的成纤维细胞中，PCR扩增，测序检测β-乳球蛋白基因发生敲除的细胞；
其中，步骤2）中所述真核表达载体是pBudCE-ZFN1-2，它的碱基序列如SEQ ID NO:1所示。
2.通过权利要求1所述的方法获得的基因敲除细胞。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110086319 CN102212545B (zh) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | 利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法 |
| PCT/CN2011/000689 WO2012135981A1 (zh) | 2011-04-07 | 2011-04-20 | 利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110086319 CN102212545B (zh) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | 利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102212545A CN102212545A (zh) | 2011-10-12 |
| CN102212545B true CN102212545B (zh) | 2013-05-08 |
Family
ID=44744078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110086319 Expired - Fee Related CN102212545B (zh) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | 利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102212545B (zh) |
| WO (1) | WO2012135981A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102660577B (zh) * | 2012-04-18 | 2013-12-25 | 山东省农业科学院奶牛研究中心 | 利用锌指核酸酶敲除牛整合素β6亚基基因的方法 |
| AR091482A1 (es) * | 2012-06-21 | 2015-02-04 | Recombinetics Inc | Celulas modificadas geneticamente y metodos par su obtencion |
| CN109321600A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-02-12 | 中国农业大学 | 一种培育生产低致敏性牛奶的牛的方法及其应用 |
| CN110938629B (zh) * | 2019-12-19 | 2021-02-26 | 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 | 特异性识别猪Wip1基因的成套sgRNA及其应用和产品 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004090119A1 (fr) * | 2003-04-08 | 2004-10-21 | Southeast University | Procede de production de cellules souches embryonnaires au moyen d'une technique de transfert de noyau de cellule somatique |
| WO2007044411A2 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Eli Lilly And Company | Anti-myostatin antibodies |
| CN101892264A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-11-24 | 吉林大学 | 肌生成抑制素mstn基因敲除猪的建立 |
| CN101979523A (zh) * | 2010-10-12 | 2011-02-23 | 山东大学 | Cbfα1基因敲除剂 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100480390C (zh) * | 2005-05-19 | 2009-04-22 | 李宁 | 一种转基因牛的获得方法 |
| US20110023158A1 (en) * | 2008-12-04 | 2011-01-27 | Sigma-Aldrich Co. | Bovine genome editing with zinc finger nucleases |
-
2011
- 2011-04-07 CN CN 201110086319 patent/CN102212545B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-20 WO PCT/CN2011/000689 patent/WO2012135981A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004090119A1 (fr) * | 2003-04-08 | 2004-10-21 | Southeast University | Procede de production de cellules souches embryonnaires au moyen d'une technique de transfert de noyau de cellule somatique |
| WO2007044411A2 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Eli Lilly And Company | Anti-myostatin antibodies |
| CN101892264A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-11-24 | 吉林大学 | 肌生成抑制素mstn基因敲除猪的建立 |
| CN101979523A (zh) * | 2010-10-12 | 2011-02-23 | 山东大学 | Cbfα1基因敲除剂 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 冯霞等.鲁西黄牛成纤维细胞MSTN基因敲除研究.《东北农业大学学报》.2010,全文. |
| 鲁西黄牛成纤维细胞MSTN基因敲除研究;冯霞等;《东北农业大学学报》;20101231;全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102212545A (zh) | 2011-10-12 |
| WO2012135981A1 (zh) | 2012-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106191064B (zh) | 一种制备mc4r基因敲除猪的方法 | |
| CN106191113B (zh) | 一种mc3r基因敲除猪的制备方法 | |
| US20110016546A1 (en) | Porcine genome editing with zinc finger nucleases | |
| CN105524940B (zh) | 一种基于组蛋白甲基化水平的修饰提高牛克隆效率的载体、细胞及方法 | |
| CN107893088A (zh) | 一种制备cd13基因敲除的猪成纤维细胞和基因编辑猪的方法 | |
| CN102212545B (zh) | 利用锌指核酸酶敲除牛β-乳球蛋白基因的方法 | |
| CN111808887B (zh) | 一种制备与自然突变比利时蓝牛类似的双肌臀肉牛的方法 | |
| CA3179710A1 (en) | Methods for improving the health of porcine species by targeted inactivation of cd163 | |
| CN102260711B (zh) | 利用锌指核酸酶敲除牛肌肉抑制素基因的方法 | |
| CN101918557A (zh) | 遗传改变和产生无变应性猫的方法 | |
| CN116445454B (zh) | 一种用于培育抗tgev感染的猪品种的成套系统及其应用 | |
| CN107988257B (zh) | 基于供体细胞dna甲基化水平的修饰提高山羊克隆效率的载体、细胞及方法 | |
| CN109679998A (zh) | 一种定点突变MSTN并同时定点整合PPARγ的载体 | |
| CN116179543A (zh) | 基于CRISPR特异性靶向猪Cavin-1基因的sgRNA及应用 | |
| CN103923940A (zh) | 一种定点整合外源基因的方法 | |
| US20240263194A1 (en) | Animal preparation method | |
| KR101068479B1 (ko) | 알파 1,3-갈락토실트랜스퍼라아제 유전자 타겟팅 벡터 및그의 용도 | |
| JP7199741B2 (ja) | 非ヒト霊長類の体細胞クローン動物の製造方法 | |
| CN103923215B (zh) | 使ACC-α基因启动子PⅢ失活的物质及其应用 | |
| CN104726495A (zh) | 一种基于talen介导的基因打靶敲除山羊blg的载体及重组细胞 | |
| CN101412999A (zh) | 一种基因打靶定点转基因方法及其应用 | |
| CN106337049A (zh) | 一种表达双基因抗流感转基因动物的培育方法 | |
| CN102352379B (zh) | 通过敲除口蹄疫病毒受体整合素αv亚基基因获得抗口蹄疫转基因牛的方法 | |
| CN114196703B (zh) | 一种提高牦牛克隆胚胎发育率的载体、细胞和方法 | |
| CN116948979B (zh) | pAPN突变体和用于pAPN基因定点修饰的系统及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130508 Termination date: 20210407 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |