利用双引导RNA的CRISPR/Cas9技术构建Nudt3基因敲除小鼠
2021-07-28朱浩然祁俊侠闫丽红赖娅娜李聚学
朱浩然,张 鑫,祁俊侠,闫丽红,赖娅娜,李聚学*
1南京医科大学生物化学与分子生物学系,2医药实验动物中心,江苏 南京 211166
Nudix 水解酶家族成员核苷二磷酸连接的部分X 基 序3[Nudix(nucleotide diphosphate linked moiety X)-type motif 3,NUDT3]属于Nudix 水解酶家族成员,参与多种代谢调控过程[1-3],目前已知该家族共有21个成员[4],该家庭中的许多成员在代谢调控方面有重要作用。但是,NUDT3在肥胖发生和发展中的作用尚不清楚。一项关于日本肥胖人群的全基因组关联分析(genome-wide associaotion study,GWAS)发现,单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)rs206936 位点与肥胖密切相关,且NUDT3 基因位于该SNP 位点附近[5]。在果蝇上敲降Nudt3基因,导致果蝇的体重显著改变[6]。另外一项研究显示,NUDT3 与女性体脂率增加有关,而与男性体脂率无关[5]。NUDT3导致的脂肪积累可能与PI3K-AKT 信号有关[7-8]。我们前期研究发现,Nudt3基因在小鼠下丘脑的弓状核中有较高的表达水平,推测其可能在下丘脑介导的能量调控中发挥重要作用。然而,目前尚缺乏可进行相关研究的Nudt3 基因敲除小鼠。鉴于此,我们利用CRISPR/Cas9技术进行Nudt3基因编辑小鼠的构建[9-11]。
按照CRISPR/Cas9 的技术原理,我们设计了相应的引导RNA(guide RNA,gRNA),在南京医科大学实验动物中心进行了gRNA和Cas9 mRNA的胚胎显微注射,并获得了小鼠。小鼠的基因测序结果显示,在Nudt3 基因第2 个外显子有一段98 bp 长度的序列缺失;Western blot结果也显示,Nudt3基因在多个组织(如肝脏、下丘脑等)中均不表达,表明基因敲除小鼠构建成功,可为我们后续肥胖机制研究提供理想的动物模型。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物
CRISPR/Cas9 基因编辑技术构建Nudt3 基因敲除小鼠的设计和胚胎注射工作由南京医科大学医药实验动物中心完成[实验动物生产许可证号:SYXK(苏)2015-0015]。……