PIEZO辅助的动物转染色体研究

农业动物的重要经济性状通常是由一个或多个QTL控制的，这些QTL通常在染色体上覆盖长达20cM以上可能包含数百个基因的区域。由于载体容量的限制，利用传统的转基因技术难以获得能表现QTL控制性状的转基因动物模型，用于复杂性状的遗传分子机制解析。而动物转染色体技术可有效克服转基因载体容量限制以及位置效应等问题，因此本项目拟在申请人博士期间利用牛胎儿成纤维细胞进行微细胞介导的转染色体研究，以及利用小鼠卵母细胞进行PIEZO辅助的显微注射外源染色体的研究工作基础上，通过双参数流式分选猪的6号染色体（该染色体上含有多个控制肌内脂肪沉积的QTL），利用PIEZO辅助的显微注射法将该染色体转入小鼠成熟卵母细胞中，经体外受精可发育成携有猪6号染色体的转染色体小鼠，为解析猪的肌内脂肪沉积分子机制提供良好的动物模型，为最终培育兼具高瘦肉率和优良肉质的猪新品种打下基础。

本研究原计划制作转有猪6号染色体的转染色体小鼠模型，但因课题实施过程中因拉针仪到位较迟、流式细胞分选操作人员不熟悉染色体分选操作和染色体堵塞显微注射针等诸多现实困难，只能将原计划调整为制作协同表达纤维素酶和木聚糖酶的转基因小鼠模型。计划调整后，较为顺利地完成了转基因小鼠研究平台的建立，成功获得了一批GFP转基因鼠，同时对来源于微生物的纤维素酶和木聚糖酶进行密码子优化表达，通过在蛋白的二级结构之间的loop区引入稀有密码子，显著增强了转基因的表达水平，为一下步构建高效表达纤维素酶和木聚糖酶的转基因小鼠模型打下坚实的研究基础。此外，我们还应用计算机辅助方法设计人工锌指酶，为今后制作基因敲除动物打下研究基础。