本发明属于生物,具体涉及一种基于基因编辑和阳离子聚合物(pei)靶向递送表达cas9和sgrna质粒至亲本性腺,大批量产生基因编辑后的方法。
背景技术:
1、成簇的规则间隔短回文重复序列(crispr-cas9 system)技术能够对基因修饰,产生特定功能缺失的突变,这项技术被广泛用于动物中,靶向产生养殖业所需的表型。目前crispr-cas9主要递送方法是通过显微注射,将cas9蛋白和sgrna在体外孵育成核酸核糖体复合物(rnp)通过显微注射器递送至受精卵,达到编辑效果。但因为这种方法产生的后代多为嵌合体,需要进一步回交才可获得纯系,费时费力。此外,也有利用电穿孔技术,通过瞬时高压将细胞的细胞膜打开一些细小的通道,再利用正负电荷相吸的原理将rnp递送进卵中,实现对物种的编辑。但是这种方法不具有普适性,需要对每一种物种优化电压、脉冲时间、脉冲间隔时间等参数。并且,电穿孔技术容易对卵细胞造成损伤,导致受精率和成活率不高,无法实现批量产生基因组编辑后代,第三,因为只处理卵子,产生的是杂合子,需回交才可获得纯系基因组编辑后代。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供可特异性地作用于皱纹盘鲍mstn基因的sgrna,通过与pei转染试剂结合,直接注射至皱纹盘鲍亲本性腺中,可特异性地切割皱纹盘鲍mstn序列,并批量生产基因编辑后代。这样一种基于基因编辑和阳离子聚合物(pei)靶向递送表达cas9蛋白和sgrna质粒至亲本性腺,大批量产生基因编辑后的方法,除可用于皱纹盘鲍基因编辑以外,其原理应该也适用于其它物种。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、直接将基因组编辑组件注射到亲本性腺,外源核酸进入生殖细胞并表达cas9和sgrna靶向编辑卵细胞和精细胞,催产受精后产生大批量纯系基因组编辑后代;所述基因组编辑组件包括cas9和sgrna质粒;编辑对象为皱纹盘鲍肌肉生长抑素mstn,所述sgrna可特异性地作用于皱纹盘鲍mstn基因,sgrna序列如seq id no.1所示。
4、所述直接将基因组编辑组件注射到亲本性腺,具体为:将基因组编辑组件与阳离子聚合物pei转染试剂结合后,直接注射至皱纹盘鲍亲本性腺中。
5、本发明设计筛选的有效sgrna的序列为:
6、(1)皱纹盘鲍mstn基因的sgrna序列:acaaccgacatcatcatcattcgg。
7、所述的具体操作步骤为:
8、1.以puc57-t7-grna(图2)质粒为模板,设计含有靶点的引物,扩增出具靶点的sgrna的dna模板,以此为模板在体外进行转录。将转录产物与cas9蛋白进行37℃温浴,使其形成rnp复合物,然后作用于皱纹盘鲍mstn基因的pcr产物,检测靶点的活性。
9、2.将验证具有靶点活性的sgrna与cas9序列连接,构建能够表达sgrna和cas9的质粒,并将该质粒与pei试剂混合,靶向注射到皱纹盘鲍性腺中,转染48h,然后人工催卵催精,并完成受精,检测发现能够对皱纹盘鲍性腺及后代实现基因编辑。
10、与现有技术相比,本发明的优点在于:
11、直接在体外处理生殖细胞,能够产生大批量的基因组编辑纯系后代。
1.一种快速构建基因组编辑动物纯系的方法,其特征在于,直接将基因组编辑组件注射到亲本性腺,外源核酸进入生殖细胞并表达cas9和sgrna靶向编辑卵细胞和精细胞,催产受精后产生大批量纯系基因组编辑后代;所述基因组编辑组件包括cas9和sgrna质粒;编辑对象为皱纹盘鲍肌肉生长抑素mstn,所述sgrna可特异性地作用于皱纹盘鲍mstn基因,sgrna序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述直接将基因组编辑组件注射到亲本性腺,具体为:将基因组编辑组件与阳离子聚合物pei转染试剂结合后,直接注射至皱纹盘鲍亲本性腺中。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,具体包括如下步骤: