發(fā)布時間：2021-08-11 23:12

　　豬和兔是重要的農業(yè)經濟動物和生物醫(yī)藥用動物,對豬和兔進行高效精確的基因編輯并獲得基因修飾豬和兔模型具有非常重要的意義。在農業(yè)育種方面,基因修飾豬和兔模型可以成功提高動物個體生長速度,改良生產和抗病抗逆性狀等,大大加速優(yōu)良新品種的培育進程。在生物醫(yī)藥領域方面,由于物種差異性的存在,僅利用小鼠,大鼠等小型嚙齒類動物模型幾乎不能完全模擬人類的各種復雜的生命動態(tài)過程,例如模擬人類早期胚胎發(fā)育,特定組織器官生長發(fā)育過程以及人類疾病發(fā)生發(fā)展等。豬和兔是一種理想的大動物模型,相較于靈長類大動物模型而言,豬和兔繁殖周期更短,產仔數(shù)量更多,倫理道德限制更少;與嚙齒類動物相比豬和兔在解剖及生理、生化特征以及營養(yǎng)代謝和免疫系統(tǒng)等方面與人更為接近。很多研究無法直接在人體中進行,可以構建基因修飾豬和兔模型進行更廣泛的實驗和評估,此外,基因修飾豬和兔模型對于特定基因的功能研究,在組織或器官生長發(fā)育過程的作用等生命動態(tài)過程研究方面具有重要的研究價值。哈佛大學教授賀熹《Cell》文章證實,Tiki1在爪蟾頭部生成和發(fā)育的誘導過程中起著決定性的作用,而Tiki1基因在哺乳動物系統(tǒng)中發(fā)揮的功能和作用機制尚未有報道。Tik... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

ZFNs（A）與TALEN（B）結構示意圖引自(Gajetal.,2013)，稍作改動

吉林大學博士學位論文6圖2：TAL效應因子(a)和TALEN結構(b)Figure2:TALeffectfactor(a)andTALENstructure(b)像ZFN一樣，TALENs同樣由DNA識別區(qū)和切割區(qū)兩部分融合蛋白構成，識別區(qū)由多個串聯(lián)TAL效應子組成，切割區(qū)域由非特異性核酸內切酶FokⅠ酶切域組成（如圖2）[44]。TALENs識別區(qū)域的TAL效應子重復單元以兩個氨基酸對應一個DNA堿基的識別模式特異性識別并結合對應的DNA序列，此過程具有高度的專一性，與之相連的核酸酶可以將結合位點附近的雙鏈DNA切開。斷開的雙鏈DNA會激活修復功能，在修復過程中會發(fā)生堿基的缺失、插入、同源交換等（如圖3）突變[45]。圖3：基于TALEN的幾種基因修飾情況（引自趙開軍(96)）Figure3:SeveralgeneticmodificationsbasedonTALEN(citedfromZhaoKaijun(96))3.3.2TALENs技術的基因修飾方式（1）基因敲除將相匹配的兩個TALEN質粒共轉入細胞中即可實現(xiàn)靶基因敲除。由于FokI酶可在兩個靶位點之間剪切DNA，細胞可以通過非同源末端連接(NHEJ)修復DNA，造成移碼，形成目標基因敲除突變體。（2）同源重組在TALEN質粒導入細胞的同時導入靶點同源序列作為模板，當產生DSB后，可通過同源重組的方式修復DNA。對于突變的基因，可以利用同源重組的

吉林大學博士學位論文6圖2：TAL效應因子(a)和TALEN結構(b)Figure2:TALeffectfactor(a)andTALENstructure(b)像ZFN一樣，TALENs同樣由DNA識別區(qū)和切割區(qū)兩部分融合蛋白構成，識別區(qū)由多個串聯(lián)TAL效應子組成，切割區(qū)域由非特異性核酸內切酶FokⅠ酶切域組成（如圖2）[44]。TALENs識別區(qū)域的TAL效應子重復單元以兩個氨基酸對應一個DNA堿基的識別模式特異性識別并結合對應的DNA序列，此過程具有高度的專一性，與之相連的核酸酶可以將結合位點附近的雙鏈DNA切開。斷開的雙鏈DNA會激活修復功能，在修復過程中會發(fā)生堿基的缺失、插入、同源交換等（如圖3）突變[45]。圖3：基于TALEN的幾種基因修飾情況（引自趙開軍(96)）Figure3:SeveralgeneticmodificationsbasedonTALEN(citedfromZhaoKaijun(96))3.3.2TALENs技術的基因修飾方式（1）基因敲除將相匹配的兩個TALEN質粒共轉入細胞中即可實現(xiàn)靶基因敲除。由于FokI酶可在兩個靶位點之間剪切DNA，細胞可以通過非同源末端連接(NHEJ)修復DNA，造成移碼，形成目標基因敲除突變體。（2）同源重組在TALEN質粒導入細胞的同時導入靶點同源序列作為模板，當產生DSB后，可通過同源重組的方式修復DNA。對于突變的基因，可以利用同源重組的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]TALENs:植物基因組定點剪輯的分子剪[J]. 趙開軍,楊兵.  中國農業(yè)科學. 2012(14)
[2]Mouse models of pancreatic cancer[J]. Marta Herreros-Villanueva,Elizabeth Hijona,Angel Cosme,Luis Bujanda.  World Journal of Gastroenterology. 2012(12)

碩士論文
[1]豬Tiki基因的初步研究及Tiki1基因打靶載體的構建[D]. 張翼.中國科學技術大學 2011



本文編號：3337082