動(dòng)科所在雞原始生殖細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)研究方面取得新進(jìn)展
近日,動(dòng)科所家禽遺傳育種團(tuán)隊(duì)在雞原始生殖細(xì)胞(Primordial Germ Cells, PGCs)轉(zhuǎn)染技術(shù)研究方面取得新突破,研究成果以《Achieving Optimal Electro-Transfection Conditions in Chicken Primordial Germ Cells Under Feeder- and Serum-Free Medium》)為題,發(fā)表于期刊《Animals》(中科院農(nóng)林科學(xué)二區(qū),IF=3.5)。動(dòng)科所為論文第一完成單位,趙智鋒博士后和鄒嫻研究員為共同第一作者,羅成龍研究員為通訊作者。
作為家禽種質(zhì)資源保存與基因編輯的核心載體,PGCs利用存在著轉(zhuǎn)染效率低、轉(zhuǎn)染后細(xì)胞損傷大等問題,限制了在家禽基因編輯模型中的高效應(yīng)用。針對(duì)這一技術(shù)瓶頸,研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)優(yōu)化了無飼養(yǎng)層無血清培養(yǎng)體系中PGCs的電穿孔轉(zhuǎn)染條件,結(jié)果表明利用電穿孔轉(zhuǎn)染質(zhì)粒的效率普遍高于40%,其中最高可達(dá)71.13±1.26%,且轉(zhuǎn)染后PGCs凋亡率低,細(xì)胞活性好,多能性不受影響。該轉(zhuǎn)染體系還適用于miRNA的高效遞送,為PGCs的體外功能研究提供了有力手段。
研究進(jìn)一步利用CRISPR/Cas9技術(shù)將熒光標(biāo)記基因GFP定點(diǎn)插入Z染色體上,獲得了穩(wěn)定表達(dá)GFP基因的PGCs株系,定點(diǎn)插入效率由最初不到1%提高到15%(7天),為同類研究最高水平。因此,應(yīng)用該轉(zhuǎn)染體系兩周即可獲得足量陽性PGCs用于雞胚顯微注射從而制備基因修飾雞。該技術(shù)突破對(duì)其他干細(xì)胞和難轉(zhuǎn)染細(xì)胞具有重要借鑒意義,也為構(gòu)建基因編輯家禽模型、性別控制及種質(zhì)創(chuàng)新提供了高效平臺(tái)。
本研究獲國家肉雞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-41)、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院協(xié)同創(chuàng)新中心項(xiàng)目(XT202217)、豬禽種業(yè)學(xué)科建設(shè)子項(xiàng)目(ZX202401-03)、廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2022B0202110002)及豬禽種業(yè)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)(GDNKY-ZQQZ-K8、GDNKY-ZQQZ-K11)項(xiàng)目資助。
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