彭定威，李瑞强，曾武，王敏，石翾，曾检华，刘小红，陈瑶生，何祖勇

研究报告

编辑MSTN半胱氨酸节基元促进两广小花猪肌肉生长

彭定威1，李瑞强1，曾武1，王敏1，石翾1，曾检华2，刘小红1，陈瑶生1，何祖勇1

1. 中山大学生命科学学院，有害生物控制与资源利用国家重点实验室，广州 510006 2. 广东壹号食品股份有限公司，广州 510620

肌生长抑制素(myostatin, MSTN)是转化生长因子β (transforming growth factor-β, TGF-β)家族成员之一，是一种肌肉生长抑制因子。解除MSTN的生长抑制功能是提高畜禽肌肉产量的一种有效途径。TGF-β的半胱氨酸节结构基元(cystine knot motif) 能够稳定MSTN蛋白结构，对MSTN生物学功能的发挥具有重要调控作用。本研究应用CRISRP/Cas9基因编辑技术在两广小花猪肾细胞(Liang Guang small spotted pig kidney cells, LPKCs)中对基因外显子3进行编辑，破坏了其半胱氨酸节基元，以解除MSTN对靶基因的抑制功能。将流式分选获得的混合阳性MSTN编辑LPKCs作为供体细胞进行核移植和胚胎移植，获得8头基因编辑两广小花猪仔猪，其中2头存活至10日龄，经鉴定这2头均为基因编辑杂合子，它们在构成MSNT蛋白半胱氨酸节基元的两个半胱氨残基C106和C108编码序列附近分别发生碱基的缺失与替换，导致移码突变，使C106和C108突变为其他氨基酸。基因编辑两广小花猪杂合子肩部和臀部肌肉较为发达。H&E切片分析显示，基因编辑猪肌纤维横截面积显著减少，肌纤维数量显著增多。Western Blot分析结果显示，C106和C108缺失对MSTN蛋白表达无显著性影响，但显著促进其靶基因和等成肌相关因子的表达。本研究获得的基因编辑猪模型没有造成MSTN表达完全缺失，可保留MSTN其他生物学功能，在促进两广小花猪肌肉生长的同时还消除了MSTN完全缺失可能对小花猪造成的潜在影响。……