بررسی ویرایش ژن DAZL در ژنوم رویان بز بختیاری با استفاده از CRISPR/Cas9 و تکنیک های انتقال هسته سلول سوماتیک
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری ژنتیک و اصلاح دام و طیور، گروه علوم دامی ، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان
2 استاد، پژوهشگاه رویان، پژوهشکده زیست فناوری جهاددانشگاهی، مرکز تحقیقات علوم سلولی، گروه زیست فناوری جانوری، اصفهان، ایران
3 استاد، گروه علوم دامی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان
4 دانشیار، گروه علوم دامی ، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان
5 دانشیار، پژوهشگاه رویان، پژوهشکده زیست فناوری جهاددانشگاهی، مرکز تحقیقات علوم سلولی، گروه زیست فناوری جانوری، اصفهان، ایران
doi
10.22124/ar.2024.26700.1814چکیده
CRISPR/Cas9 در حال ایجاد تغییرات در مهندسی ژنوم و ویژگیهای مختلف دام بهویژه صفات اقتصادی است. DAZL یک پروتئین حفاظت شده متصل به RNA است که برای تمایز و توسعه سلولهای زایا، ضروری است. نرهای ناک اوت شده برای این ژن، قادر به تولید اسپرم نیستند. هدف از این مطالعه، ایجاد رویان بز ناک اوت برای ژن DAZL بود. با استفاده از gRNA طراحی شده در وکتور PX459، پلاسمیدها ساخته و کلون شدند. پلاسمید نوترکیب با استفاده از روش الکتروپوریشن به سلولهای فیبروبلاست منتقل شده و سلولهای ترانسفکت شده با تیمار پورمایسین انتخاب شدند. سلولهای ویرایش شده از مسیر روند انتقال هسته سلول سوماتیک (شبیهسازی)، به تخمکهای بدون هسته متصل شده و سپس، همجوشی الکتریکی غشای سلولی اعمال شد. رویانهای حاصل از روند شبیهسازی از نظر مراحل رویانی و رسیدن به مراحل تسهیم و بلاستوسیست بررسی شدند. نتایج بررسی بیان ژن، موفقیت تکنیک CRISPR/Cas9 برای سرکوب ژن DAZL را نشان داد. نرخ تکوین بلاستوسیت حاصل از روند شبیهسازی با سلولهای ناک اوت شده، تفاوت قابل توجهی با گروه شاهد نداشت. با کمک بررسی توالییابی ژنتیکی، میزان ناک اوت ژن DAZL در سلول فیبروبلاست، 3/83 و در بلاستوسیستهای حاصل از شبیهسازی، 3/55 درصد بهدست آمد. جهش ها از نوع INDEL و همگی بهشکل تغییر قالب خوانش پروتئین بودند که منجر به تغییر پروتئین میشود. بلاستوسیتهای تولید شده را میتوان برای انتقال به حیوان گیرنده و تولید بزهای ناک اوت شده برای ژن DAZL برای مطالعات بیشتر و بهینهسازی پیوند سلولهای بنیادی اسپرماتوگونیال استفاده کرد.