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基于CRISPR/Cas9系统构建裸鼹鼠HIF⁃1α基因敲除质粒及其功能验证
2024年04月09日
来源:中国实验动物学报2024年第2期
作者:张静远 姜晓龙 崔淑芳
责任编辑:lascn
摘要:利用簇状规则间隔回文重复序列(CRISPR) / Cas9 基因编辑系统构建质粒并敲除裸鼹鼠皮肤 成纤维(NMR skin fibroblasts,NSF)细胞 HIF⁃1α 基因,为研究裸鼹鼠的耐低氧机制及缺氧相关疾病的发生发展机制 提供体外细胞模型。
目的 利用簇状规则间隔回文重复序列(CRISPR) / Cas9 基因编辑系统构建质粒并敲除裸鼹鼠皮肤 成纤维(NMR skin fibroblasts,NSF)细胞 HIF⁃1α 基因,为研究裸鼹鼠的耐低氧机制及缺氧相关疾病的发生发展机制 提供体外细胞模型。
方法 针对裸鼹鼠 HIF⁃1α 基因的 1 ~ 4 号外显子区域设计 4 对 sgRNA 序列,并成功构建表 达质粒。 筛选得到最优 sgRNA 后,转染 HEK⁃293T 细胞收集上清液测定病毒滴度。 前期用 pLenti⁃Cas9( blast)病毒 感染 NSF 细胞,后用制备的 HIF⁃1α⁃sgRNA 病毒感染表达 Cas9 蛋白的 NSF 细胞。 经药筛后观察荧光表达,同时提 取细胞 gDNA 和蛋白。 通过 T7E1 酶和 Western Blot 检测 NSF 细胞中 HIF⁃1α 基因变化及蛋白表达情况。
结果 Sanger 测序显示,所设计的 sgRNA 成功插入到 pX459 和 pKLV2⁃U6⁃sgRNA2 载体上,序列验证正确,重组质粒构建 成功;T7E1 酶切实验成功切除 3 条带,sgRNA 的打靶效率为 54%,Western Blot 结果表明,经药筛后的裸鼹鼠 NSF 细胞 HIF⁃1α 基因敲除成功,蛋白水平显著降低(P = 0.0019);且未发现 HIF⁃1α 敲除细胞形态的明显变化,基因敲 除对细胞增殖能力无明显影响。
结论 成功构建靶向裸鼹鼠 HIF⁃1α 基因的 CRISPR/ Cas9 质粒,且质粒靶向敲除 HIF⁃1α 基因功能验证成功,将有利于裸鼹鼠耐低氧机制研究,并为人类缺氧相关疾病防治提供理论依据。
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