山羊Zfy基因克隆分析及其敲除载体构建

作     者：黄敏 谢晓刚 何琪富 曹旭阳 董翔宸 康健 刘军 权富生 HUANG Min;XIE Xiaogang;HE Qifu;CAO Xuyang;DONG Xiangchen;KANG Jian;LIU Jun;QUAN Fusheng

作者机构：西北农林科技大学动物医学院杨凌712100 杨凌职业技术学院动物工程分院杨凌712100 

基　　金：陕西省农业科技创新重点项目(NYKJ-2015-081) 陕西省重点研发计划项目(2020NY-019) 

出 版 物：《畜牧兽医学报》 (ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA)

年 卷 期：2022年第53卷第3期

页      码：711-721页

摘      要：旨在对西农萨能奶山羊Zfy基因进行克隆和生物信息学分析,并利用CRISPR/Cas9技术成功获得敲除Zfy基因的奶山羊成纤维细胞株,为进一步探索Zfy基因功能及性别调控提供基础数据。本研究以健康的西农萨能奶山羊为对象,采集3只3月龄公山羊睾丸组织并提取总RNA。根据NCBI中预测的山羊Zfy基因mRNA序列信息(GenBank登录号:XM_018044893)设计引物,利用RT-PCR技术分段克隆获得山羊Zfy基因序列,使用相关生物信息学软件分析Zfy基因CDS区核苷酸序列并预测其蛋白质的结构和功能。针对山羊Zfy基因CDS区共设计了4条sgRNA,构建4个打靶载体并转染山羊胎儿成纤维细胞(GFFs),利用T7E1酶切检验打靶载体的切割效率,通过嘌呤霉素筛选敲除Zfy基因的GFFs阳性单克隆细胞,经PCR扩增、测序检测突变率。结果显示,成功克隆得到了长度为2406 bp的西农萨能奶山羊Zfy基因CDS区序列。同源性以及系统进化树分析表明,山羊Zfy基因序列与马鹿、牛、绵羊的同源性高,亲缘关系较近,与小鼠的同源性最低,亲缘关系最远。生物信息学软件分析显示,山羊Zfy基因共编码801个氨基酸,分子质量为90.37 ku,Zfy蛋白含66个磷酸化位点,等电点为5.66,亲水性较高,无信号肽,是一个结构不稳定的非分泌蛋白。T7E1酶切发现,4个打靶载体均可发挥敲除活性,切割效率分别为12.31%、40.86%、31.52%、26.37%。选择切割效率最高的打靶质粒转染山羊胎儿成纤维细胞(GFFs),经嘌呤霉素筛选获得能稳定靶向敲除Zfy基因的GFFs阳性细胞株,PCR测序检测突变率为23.91%。综上所述,本研究成功克隆了西农萨能奶山羊Zfy基因并揭示了该基因所编码蛋白的理化性质;成功构建了山羊Zfy基因CRISPR/Cas9敲除载体,并筛选出最佳敲除位点,获得了Zfy基因敲除的亚克隆细胞,为深入研究山羊Zfy基因功能及开发性别控制技术奠定了基础。

主 题 词：Zfy基因克隆 西农萨能奶山羊 生物信息学分析 基因敲除 

学科分类：0905[农学-林学类] 09[农学] 090501[090501] 

核心收录：

D　O　I：10.11843/j.issn.0366-6964.2022.03.005

馆 藏 号：203109429...