利用CRISPR/Cas9 系统构建稳定敲除CBX2基因的A549细胞系

目的:利用CRISPR/Cas9系统构建稳定敲除CBX2基因的A549细胞系。方法:设计针对敲除CBX2的short guide RNA（sgRNA）,并克隆到载体PX459中。将测序正确的重组质粒转染到A549细胞中,利用嘌呤霉素筛选转染阳性细胞并分离得到5个单克隆细胞系,通过Western blot方法检测构建的细胞系中CBX2蛋白表达情况。结果:成功构建了靶向CBX2的CRISPR/Cas9重组质粒,筛选出的5个单克隆细胞系中CBX2蛋白表达水平均显著下降。结论:成功利用CRISPR/Cas9 系统构建了稳定敲除CBX2基因的A549细胞系。     

应用CRISPR/Cas9技术制备Vasohibin-2基因敲除小鼠模型及验证

目的:利用Cas9/RNA system gene targeting技术高效构建Vash2基因敲除小鼠模型?方法:根据Vash2基因序列,设计2对Vsah2基因的单链向导RNA(single-guide RNA,sgRNA)引物序列并克隆进入pU57-T7-GDNA载体?利用T7 RNA聚合酶体外转录sgRNA和Cas9 mRNA?将体外转录的gRNA/Cas9 mRNA显微注射入小鼠受精卵,通过PCR和基因测序对Vash2移码突变进行检测和鉴定?繁育Vash2基因敲除小鼠并分析后代突变情况?结果:顺利构建表达sgRNA载体并体外转录,成功将有活性的sgRNA和Cas9 mRNA直接注射入受精卵?基因测序鉴定获得5只F0代初建鼠?选取5号鼠与野生型鼠回交,得到F1代鼠,再相互交配得到F2代鼠?PCR显示F2代鼠Vash2基因移码突变,成功建立Vash2基因敲除小鼠模型并传代繁育? 结论:通过Cas9/RNA systemgene targeting技术可以成功制备Vash2基因敲除鼠模型,是用于Vash2研究的有效工具?     

应用CRISPR/Cas9技术制备MrgD基因敲除小鼠模型

目的 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立MrgD基因敲除的小鼠模型,为研究MrgD基因在糖、脂代谢中的作用提供实验工具。方法 根据MrgD基因第一外显子碱基序列,设计针对MrgD基因的sgRNA（single guide RNA）,构建sgRNA表达质粒,利用T7RNA聚合酶体外转录sgRNA和Cas9后,将Cas9 mRNA和sgRNA对C57BL/6J小鼠的受精卵进行显微注射。使用基因测序检测MrgD基因碱基的突变情况。结果 获得了MrgD基因突变的F2代纯合子小鼠,即MrgD基因缺失173bp的小鼠。并且,初步研究显示MrgD基因纯合突变小鼠在普通饲料喂养下糖、脂代谢正常。结论 成功构建了MrgD基因敲除小鼠动物模型,为探讨MrgD基因在糖尿病发生发展中的作用提供研究平台。     

利用CRISPR/Cas9技术构建miRNA-29b1基因敲除小鼠的研究

目的 应用CRISPR/Cas9技术构建miRNA-29b1基因敲除小鼠。方法 针对miRNA-29b1基因设计一段sgRNA,sgRNA和Cas9体外转录后显微注射至C57BL/6小鼠受精卵细胞。小鼠出生后取其基因组DNA进行测序以鉴定基因型,同时取小鼠心、肝、脾、肺、肾等脏器研磨后提取总RNA,通过real-time PCR分析miRNA-29b1在这些脏器中的表达。结果 设计了20 bp的miRNA-29b1sgRNA并与Cas9一起进行了体外转录,显微注射小鼠受精卵细胞后获得miRNA-29b1基因突变小鼠。测序结果表明突变小鼠有两种基因型,一种为10 bp的缺失突变;另一种为22 bp的缺失突变,同时伴有3 bp的插入突变。与野生型小鼠相比,基因突变小鼠心、肝、脾、肺、肾等组织中miRNA-29b1表达量下降明显。结论 应用CRISPR/Cas9技术成功构建miRNA-29b1基因敲除小鼠。     

基于CRISPR/Cas9技术构建GP73基因敲除小鼠模型及表型验证

目的：基于CRISPR/Cas9技术构建高尔基体73(GP73)基因敲除小鼠模型并对其表型进行初步验证。方法：利用非同源末端连接(NHEJ)修复引入突变的方式,造成GP73基因蛋白读码框移码,使其功能缺失,针对GP73基因外显子4设计sgRNA靶位点,体外转录获得sgRNA,与编码Cas9的mRNA混合后通过受精卵显微注射方法获得F0代阳性敲除小鼠,通过繁育及基因型鉴定获得GP73基因敲除纯合子小鼠(GP73^-/-小鼠)。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测肝、肾、皮下脂肪、棕色脂肪组织中GP73 mRNA表达,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测血清GP73蛋白水平。结果：与野生型(WT)小鼠相比,GP73^-/-小鼠肝、肾、皮下脂肪、棕色脂肪组织GP73 mRNA及蛋白表达水平降低,血清GP73蛋白水平降低(均P<0.05)。结论：基于CRISPR/Cas9技术成功构建了GP73基因敲除小鼠。     

磷酸二酯酶4D纯合子敲除小鼠的构建

目的 应用CRISPR/Cas9技术构建磷酸二酯酶4D(PDE4D)纯合子敲除小鼠,为深入探究PDE4D基因的功能及作用机制提供基础。方法 针对PDE4D基因外显子4,5号构建载体显微注射到C57BL/6J小鼠受精卵中,经过母本繁育和子代交配获得PDE4D^-/-小鼠,通过PCR产物测序及基因型鉴定技术测定小鼠基因型。使用超声成像系统和HE染色检测小鼠主要器官形态和功能的变化,通过Westernblot实验验证PDE4D蛋白在小鼠体内的表达情况。结果 PDE4D^-/-小鼠基因型稳定遗传,小鼠体型较小,体内主要器官无明显形态及组织学改变。PDE4D杂合或纯合敲除小鼠主要组织中PDE4D表达减少或基本不表达,敲除效果较好。结论本课题利用CRISPR/Cas9技术成功建立了PDE4D^-/-小鼠,未发现明显生理异常,可用于以PDE4D为靶点的疾病发病机制及药物研究。     

Zfp212基因敲除小鼠模型的建立和雌性生殖表型研究

目的：通过构建基因敲除小鼠模型探究锌指蛋白212（Zinc finger protein 212,Zfp212）对于雌性生育力的影响。方法：利用CRISPR/Cas9技术构建Zfp212基因敲除小鼠;利用实时荧光定量PCR、Western blot、免疫荧光实验检测Zfp212蛋白表达、定位情况,并对Zfp212基因敲除效率进行验证;通过卵巢切片和HE染色、体外受精及早期胚胎培养和生育力测试实验对Zfp212基因敲除雌性小鼠的生殖表型进行分析。结果：Zfp212基因在卵母细胞和早期胚胎中高表达,且呈母源表达模式;基因敲除效率验证实验结果显示Zfp212敲除小鼠构建成功;Zfp212基因敲除雌性小鼠的卵泡发育、卵母细胞成熟、受精、植入前胚胎发育以及平均每窝产仔数量与对照组小鼠相比,差异均无统计学意义。结论：Zfp212基因对雌性小鼠的生育力建立不是必需的。     

基于CRISPR/Cas9技术PCSK9基因敲除小鼠模型的构建及表型验证

目的 基于CRISPR/Cas9技术构建前枯草杆菌蛋白原转换酶9(Preprotein convertase subtilisin/kexin type9,PCSK9)基因敲除小鼠模型并对其表型进行初步验证。方法 利用非同源末端连接(NHEJ)修复引入突变的方式,针对PCSK9基因靶序列设计单链向导RNA(sgRNA),将sgRNA和Cas9 mRNA显微注射到C57BL/6J小鼠受精卵,获得F0代敲除小鼠,通过繁育及基因型鉴定获得PCSK9基因敲除(PCSK9 KO)纯合子小鼠。采用PCR方法对PCSK9 KO小鼠进行基因鉴定,Western Blot检测肝组织PCSK9及低密度脂蛋白受体(LDL-R)蛋白的表达,同时检测心、脑、肾、脂肪组织中的PCSK9蛋白表达水平,q-PCR检测PCSK9的mRNA表达水平。采用酶法检测血清中总胆固醇(TC)及甘油三酯(TG)水平。结果 PCR产物凝胶电泳以及PCSK9蛋白及mRNA表达结果表明成功获得全身性PCSK9基因敲除小鼠,肝组织LDL-R(3.42±0.56)蛋白表达显著增高。与WT组相比,PCSK9小鼠血清TC(90.75±17.81...     

CRISPR/Cas9系统构建ROCK2基因敲除肺癌细胞系

目的 利用CRISPR/Cas9编辑系统对人肺癌细胞系A549、H460细胞中Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶2(ROCK2)基因进行稳定敲除,并对其敲除效果进行验证。初步探讨ROCK2基因敲除肺癌细胞株的细胞水平上的功能改变。方法 利用Rock-2 CRISPR 质粒和Rock-2 HDR 质粒转染构建A549、H460 ROCK2基因敲除稳定细胞株。蛋白质印迹法验证敲除效果、用定量逆转录-聚合酶链反应(RT-qPCR)检测ROCK2基因的mRNA表达水平。平板克隆形成实验、MTT法检测各细胞株的增殖能力。结果 A549、H460肺癌细胞中ROCK2基因稳定敲除株构建成功。与原始细胞株相比,ROCK2敲除株细胞中的蛋白表达水平完全缺失,细胞内的mRNA表达水平显著下降,而且能降低A549、H460肺癌细胞的增殖能力。结论 利用CRISPR/Cas9基因编辑系统获得ROCK2基因敲除的肺癌细胞系,为进一步研究ROCK2对肺癌生长的影响奠定基础。     

Gpr183基因敲除小鼠的构建及其在急性肝损伤中功能初步分析

目的 利用成簇的规律间隔短回文重复序列和相关蛋白9(CRISPR/Cas9)基因编辑技术构建Gpr183全基因敲除小鼠模型,并对Gpr183受体在淋巴细胞的调控功能和在急性肝损伤过程中的作用进行了初步分析.方法 根据CRISPR/Cas9基因编辑技术实验方法构建Gpr183全基因敲除纯合子F2代小鼠,随后通过Weste...     

CRISPR/Cas9介导下UPS系统-E3泛素连接酶ITCH基因敲除细胞株的初步构建

目的：构建CRISPR/Cas9介导下泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin proteasome system,UPS）-E3泛素连接酶（atrophin 1interacting protein 4,ITCH）基因敲除细胞株。方法：在人ITCH基因的PAS结构域内设计3个sgRNA,构建3个分别同时表达ITCH-sgRNA、Cas9和eGFP的三合一质粒。经测序序列正确的重组质粒用lipofectamine 3000转染HeLa细胞,24h后荧光倒置显微镜观察转染情况。结果：3个ITCHsgRNA寡核苷酸单链成功退火成为双链,经测序发现,设计的3个ITCH-sgRNA全部重组到了CRISPR/Cas9载体上。荧光检测发现在同时表达ITCH-sgRNA、Cas9和eGFP的三合一质粒转染的HeLa细胞内有绿色荧光。结论：成功构建了同时表达ITCH-sgRNA、Cas9和eGFP的三合一质粒,并将三合一重组质粒成功转入细胞中,为实现在HeLa细胞中完全敲除ITCH基因,从而为构建ITCH基因敲除稳定株奠定了基础。     

应用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立miRNA-301a敲除小鼠

目的 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立miRNA敲除小鼠模型.方法 根据miRNA基因序列,设计针对miR-301a的gRNA引物序列(双靶点),PCR扩增获得针对miR-301a的体外转录模板DNA和构建Cas9体外转录模板,然后进行Cas9和gRNA体外转录.利用体外转录的gRNA/Cas9 mRNA对小鼠受精卵显微注射,并利用T7E1酶切和基因测序对miR-301a突变进行检测和鉴定.结果 PCR扩增、凝胶电泳和基因测序鉴定证实,获得序列正确的用于体外转录的模板DNA;体外转录获得gRNA/Cas9 mRNA,顺利完成对小鼠受精卵的显微注射;利用T7E1酶切对miR-301a突变进行检测,发现8只新生小鼠中有7只(87.5％)被鉴定在miR-301a位点携带突变;基因测序结果显示,各小鼠均有不同程度的碱基插入或缺失突变,其中缺失碱基数目最多的4号小鼠产生31个碱基缺失.结论 成功建立miR-301a基因高效敲除小鼠模型.     

靶向人巨细胞病毒UL145基因的CRISPR/Cas9基因敲除质粒的构建

目的 构建靶向人巨细胞病毒UL145基因的CRISPR/Cas9基因敲除质粒.方法 根据CRISPR/Cas9设计原则,设计3条靶向UL145基因的gRNA,构建重组lenti CRISPR-UL145-T1、T2、T3表达质粒,转化并挑选阳性克隆,进行PCR及测序验证.同时通过荧光素酶SSA(Luciferase S...     

T细胞条件性敲除Spi1基因小鼠的繁育及鉴定

目的 繁育T细胞条件性敲除Spi1基因的小鼠并对其进行鉴定,为进一步探索Spi1编码蛋白PU.1的作用提供研究基础。方法 将Lck-Cre小鼠与Spi1^flox/flox小鼠进行杂交繁育,通过聚合酶链式反应(PCR)和琼脂糖凝胶电泳鉴定小鼠基因型,筛选出基因型为Lck-Cre×Spi1^flox/flox的小鼠即为T细胞条件性敲除Spi1基因的纯合子小鼠。使用磁珠分选脾脏T淋巴细胞,并应用Westernblot、实时荧光定量PCR(qPCR)及流式细胞术检测PU.1在T细胞中的敲除效率。结果 Lck-Cre×Spi1^flox/flox小鼠基因稳定遗传。与Spi1^flox/flox小鼠相比,Lck-Cre×Spi1^flox/flox小鼠脾脏T细胞中的PU.1表达水平显著降低。结论该研究应用Cre/LoxP系统和CRISPR/Cas9技术成功构建了T细胞条件性敲除Spi1基因小鼠,为后续研究PU.1在T细胞相关疾病中的具体作用提供了可靠的动物模型。     

利用改良的CRISPR/Cas9基因编辑系统构建HeLa细胞SND1基因敲除稳定株

目的:利用改良的CRISPR/Cas9基因编辑系统敲除HeLa细胞中SND1基因,构建HeLa细胞SND1基因敲除稳定株。方法:设计一对特异性识别SND1基因第二个启动子的上下游sgRNA,以PX462质粒为载体,构建出一对重组真核表达质粒。酶切和测序鉴定后,将一对重组质粒共同转染进入HeLa细胞中,使用嘌呤霉素进行阳性细胞筛选,挑取单克隆细胞进行培养。最后用Western Blot鉴定敲除效果。结果:sgRNA正确插入到PX462质粒载体中,转染并筛选单克隆后的细胞中没有SND1蛋白的表达。结论:成功构建出HeLa细胞SND1基因敲除稳定株。     

髓系特异性Spi1基因敲除小鼠的构建和基因鉴定

目的 构建髓系特异性Spi1基因敲除小鼠并分析其基因型,为疾病病理机制及药物靶点研究提供动物模型基础。方法 根据CRISPR/Cas9技术原理和Cre/LoxP系统,设计并构建sgRNA和Donor载体,以第2号外显子(Exon 2)所在的转录本为敲除区域,在Exon 2两侧各放置同向Loxp元件;将Cas9蛋白、sgRNA和Donor载体混合显微注射到C57BL/6J小鼠的受精卵中,移植受精卵到假孕的C57BL/6J母鼠的子宫中,19～20 d后获得F0代。将阳性F0代小鼠与C57BL/6J小鼠交配,得到稳定的F1代Spi1^flox/+小鼠。F1代Spi1^flox/+小鼠雌雄自交得到Spi1^flox/flox小鼠。Spi1^flox/flox与Lyz2-Cre⁺小鼠交配得到Spi1^flox/+/Lyz2-Cre⁺小鼠,再将其与Spi1^flox/flox交配,得到的Spi1^flox/flox/...     

基于CRISPR/Cas9的PALM基因敲除约氏疟原单克隆虫株的构建

目的：基于CRISPR/Cas9技术构建并鉴定Plasmodium yoelii 17XNL PALM基因敲除单克隆虫株。方法：根据PlasmoDB数据库中的约氏疟原虫P.yoelii 17XNL PALM基因序列信息,设计引物与sgRNA。PCR扩增左、右同源臂,将同源臂和sgRNA与载体pYCm-golden-blue连接,构建用于基因敲除的CRISPR工具质粒pYCm-PALM KO。pYCm-PALM KO CRISPR质粒电转染至P.yoelii 17XNL裂殖体,尾静脉注射感染小鼠,24 h后采血查获疟原虫后,给予小鼠6 mg/mL乙胺嘧啶喂水进行药物压力筛选基因敲除疟原虫。此后每2天鼠尾采血涂片镜检疟原虫,喂药8 d时提取疟原虫基因组DNA进行PCR鉴定,最终经测序确定是否发生PALM基因敲除。将已证实存在PALM基因敲除疟原虫的鼠血采用有限稀释法接种小鼠,8 d后采血镜检疟原虫,PCR鉴定,筛选获取单克隆虫株。将获取的PALM基因敲除的单克隆虫株和P.yoelii 17XNL各接种至6只昆明小鼠体内,每只接种1×10⁵感染疟原虫的红细胞(iRBC)...