切割小鼠X染色体的CRISPR/Cas9系统表达载体的构建及验证

摘要

性别控制技术在畜牧业生产、濒危动物保护、伴性疾病预防等方面都有着重要的意义,但是目前较为有效的精子分离技术却因成本高昂、技术难度大的问题无法广泛应用于畜禽生产上.受在蚊子上成功实现性别控制的研究启发,本实验设计了两个靶向小鼠X染色体重复序列的sgRNA,构建了含有靶向切割小鼠X染色体的CRISPR/Cas9系统的CMV载体,并对其进行体外、细胞及胚胎水平上的切割效率验证.结果显示:sgRNA X1和sgRNA X3体外介导的Cas9蛋白切割靶序列的效率分别为60.0％和75.0％;CMV载体成功转染MLTC-1细胞后,死亡率与对照组(转染空载体)相比显著提高;CMV载体对X1靶位点的突变效率为11.1％;与对照组相比,小鼠孤雌胚胎注射CMV载体后囊胚率有一定的下降,但未达到显著水平,而囊胚细胞数则显著下降(P<0.01).实验证明了CMV载体在体外、细胞及胚胎水平上均具有较高的切割效率,能够成功删除X染色体,可用于减少某一性别的精子或胚胎,从而实现哺乳动物的性别控制.