近日,中科院动物所赵建国研究员领衔的团队利用基因编辑方法培育出一批可以正常表达产热基因UCP1的瘦肉猪,他们比正常猪减少了24%的脂肪,相关论文发表在最新一期美国《国家科学院院报》上,引起了新华网、Science杂志等国内外媒体的关注并发表了评论文章。
进化生物学研究认为,家猪祖先也曾能正常表达产热基因UCP1,由于气候变化原因而后在进化的过程中这个基因发生了部分缺失,这被认为是家猪冷适应能力较差的一个重要因素。如今科学家们将来源于小鼠的同源基因定点插入猪胎儿的成纤维细胞的基因组中重新发挥作用,希望能够恢复猪的脂肪产热能力。
这是一种叫解偶联蛋白1(UCP1)的基因,在人类抗肥胖药物开发中,是一个很重要的靶标基因,激活该基因可显著抑制饮食诱导的肥胖。赵建国研究团队利用CRISPR/Cas9介导的非同源重组整合外源片段的方式,构建了UCP1基因定点敲入猪,实现了UCP1基因在猪白色脂肪组织的特异表达。该研究揭示了UCP1基因对猪脂肪代谢的影响机制,实现了UCP1在猪的白色脂肪中正常表达,并且可以减少脂肪沉积,增加瘦肉率,同时提高猪的抗寒能力。
UCP1定点敲入猪胴体脂肪率显著降低,背膘减少,瘦肉率显著上调(图片来自PNAS)
中科院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室博士生郑千涛、博士后黄娇娇博士和动物生态与保护生物学重点实验室博士生林骏为共同第一作者, 中国科学院动物研究所赵建国研究员、金万洙研究员和中国农业科学院北京畜牧兽医研究所王彦芳研究员为共同通讯作者。
参考文献:Qiantao Zheng, Jun Lin, Jiaojiao Huang et al. Reconstitution of UCP1 using CRISPR/Cas9 in the white adipose tissue of pigs decreases fat deposition and improves thermogenic capacity. PNAS, published ahead of print October 23, 2017, doi:10.1073/pnas.1707853114
Cell:细胞治疗领域观察者
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