研究建立高效制備基因編輯豬技術(shù)體系

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所動(dòng)物基因工程與種質(zhì)創(chuàng)新科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所動(dòng)物基因組研究中心，成功建立了一種名為報(bào)告RNA富集的雙引導(dǎo)RNA核蛋白（RE-DSRNP）的高效編輯技術(shù)體系，可用于快速制備無(wú)外源DNA基因編輯克隆豬，并利用該體系首次成功獲得了WIP1基因編輯的雄性繁殖障礙模型豬。相關(guān)研究成果發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)：生命科學(xué)（Science China:Life Sciences）》上。

基因編輯豬在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，然而，制備基因編輯豬的過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題。例如，難以快速獲得大量基因型一致的個(gè)體，質(zhì)粒DNA可能隨機(jī)整合到細(xì)胞的基因組，單克隆細(xì)胞篩選過(guò)程可能降低供體細(xì)胞的質(zhì)量等。

為了完善基因編輯豬的制備過(guò)程，研究人員使用雙引導(dǎo)RNA，提高了編輯精度和效率；使用核糖核蛋白編輯系統(tǒng)，成功避免了質(zhì)粒DNA整合到基因組的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了低脫靶、低毒、無(wú)外源DNA基因編輯；將報(bào)告RNA富集系統(tǒng)與雙引導(dǎo)RNA核蛋白（DSRNP）有機(jī)結(jié)合，建立了REDSRNP體系，可使核移植供體細(xì)胞的培養(yǎng)時(shí)間由3至4周縮短為1周，而且顯著降低了供體細(xì)胞發(fā)生凋亡和染色體異常的比例。為了驗(yàn)證RE-DSRNP在創(chuàng)制基因編輯克隆豬上的應(yīng)用效果，研究人員以高繁殖力著稱的我國(guó)地方豬種—梅山豬為材料，利用RE-DSRNP體系靶向編輯WIP1基因。結(jié)果表明，在獲得的32頭斷奶克隆豬中，有31頭為WIP1基因編輯型，15頭為預(yù)期的38bp DNA片段缺失純合子類型，所有的克隆豬均未檢測(cè)到脫靶，且WIP1基因編輯豬表現(xiàn)出明顯的雄性繁殖障礙表型。

體細(xì)胞克隆基因編輯技術(shù)是目前動(dòng)物生物育種和醫(yī)學(xué)模型研發(fā)的主流技術(shù)。該研究建立的RE-DSRNP體系，可顯著降低脫靶和非預(yù)期效應(yīng)，極大提高編輯效率，縮短制備時(shí)間，在豬和其他大動(dòng)物的生物育種以及醫(yī)學(xué)模型研發(fā)方面應(yīng)用前景廣闊。此外，種公豬對(duì)母豬繁殖力具有決定性作用，在育種體系和商品生產(chǎn)中舉足輕重，該研究首次構(gòu)建了WIP1基因編輯豬模型，對(duì)于深入研究雄性繁殖機(jī)制具有重要意義。

牧醫(yī)所研究發(fā)現(xiàn)影響山羊多羔性狀的重要環(huán)狀RNA

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所肉羊遺傳育種科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn)了與云上黑山羊多羔性狀相關(guān)的重要環(huán)狀RNA（circRNAs）及其調(diào)控通路。相關(guān)成果發(fā)表在《遺傳學(xué)前沿（Frontiers in Genetics）》上。

垂體是大腦中參與動(dòng)物機(jī)體激素分泌和生殖調(diào)節(jié)的一個(gè)關(guān)鍵器官，在山羊繁殖活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用。該研究通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序研究了云上黑山羊垂體中circRhi_circ_0008353、chi_circ_0041580和chi_circ_0016478等RNA是云上黑山羊垂體中調(diào)控產(chǎn)羔數(shù)的關(guān)鍵circRNAs。

研究人員還通過(guò)ceRNA網(wǎng)絡(luò)分析探明了circRNAs在繁殖活動(dòng)中的調(diào)控通路。研究表明，chi_circ_0031209和chi_circ_0019448通過(guò)影響處于黃體期的高產(chǎn)羔數(shù)云上黑山羊和低產(chǎn)羔數(shù)云上黑山羊的催乳素受體基因 PRLR 的表達(dá)來(lái)發(fā)揮繁殖調(diào)節(jié)作用，chi_circ_0014542則通過(guò)影響卵泡期WNT5A基因的表達(dá)發(fā)揮作用。該研究提供了發(fā)情期山羊垂體circRNAs的整體表達(dá)譜，為進(jìn)一步解析山羊高產(chǎn)的分子機(jī)制提供了新思路。

非洲豬瘟病毒拮抗宿主天然免疫應(yīng)答新機(jī)制被揭示

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所口蹄疫與新發(fā)病流行病學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在非洲豬瘟病毒免疫逃逸及致病機(jī)制方面研究取得新進(jìn)展，該研究鑒定了非洲豬瘟病毒新的免疫抑制基因MGF360-9L，證實(shí)了MGF360-9L是非洲豬瘟病毒的主要毒力因子之一，系統(tǒng)解釋了該基因拮抗宿主天然免疫應(yīng)答的分子機(jī)制，相關(guān)研究成果發(fā)表在《mBio》。

該研究發(fā)現(xiàn)，非洲豬瘟病毒MGF360-9L蛋白能夠拮抗JAK-STAT信號(hào)通路。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)MGF360-9L通過(guò)凋亡途徑降解STAT1，通過(guò)泛素-蛋白酶體途徑降解STAT2，從而抑制I型干擾素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，缺失MGF360-9L基因的重組非洲豬瘟病毒對(duì)豬體的致病力顯著降低。該研究揭示了非洲豬瘟病毒免疫逃逸的一種新策略，鑒定了一個(gè)新的非洲豬瘟病毒的毒力因子，為非洲豬瘟病毒致病機(jī)制探索和疫苗的研發(fā)提供了新的理論依據(jù)。