[发明专利]质粒组合物、DNAPK基因敲除大鼠模型的构建方法及应用

说明书

本发明公开了一种质粒组合物、DNAPK基因敲除大鼠模型的构建方法及应用。通过构建特定的能够特异性地识别大鼠DNAPK基因上的两段相邻核苷酸序列的一对转录激活子样效应因子，并利用这对转录激活子样效应因子获得一对转录激活子样效应因子核酸酶，对大鼠DNAPK基因进行准确、高效的打靶，进而获得DNAPK基因敲除大鼠模型。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地涉及一种质粒组合物、DNAPK基因敲除大鼠模型的构建方法及应用。

背景技术

全世界范围内针对人类不同疾病进行治病机理研究和药物开发从未停止，但由于受到人类自身伦理和技术实现的限制，很多研究不能在人类自体上直接进行，而需要在与人类相近的动物体上进行实验。大鼠作为啮齿类模式动物，已经成为人疾病相关基础研究和药物开发不可或缺的动物模型。近年来，通过基因工程技术改造大鼠特定基因从而得到特定基因型和表型的模式大鼠已经成为研究热点，其中免疫缺陷大鼠模型的建立对人类疾病研究和药物开发具有重大意义。

DNAPK基因编码的蛋白被称为DNA依赖蛋白激酶的催化亚基，具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性，在非同源重组的DNA修复(NHEJ)中起重要作用。在免疫细胞的V(D)J重排中起重要作用。已有研究发现，在DNAPK基因缺失的小鼠和人体内，可导致细胞内非同源重组能力的缺失，成熟B细胞和T细胞的比例严重降低，从而使得免疫能力严重缺失，因此又被称为重度联合免疫缺陷症(Severe Combined Immunodeficiency，SCID)。缺失了DNAPK基因功能的小鼠被称为SCID小鼠，已被广泛用于异体移植、免疫疾病研究和人源化小鼠的制备中。由于胚胎干细胞提取和培养方法在大鼠上还不成熟，长期以来利用传统方法制备大鼠基因敲除模型比较困难。与小鼠相比，大鼠生理结构更接近人类，其体形大，能够提供足够血样且易于进行手术操作，可以弥补小鼠模型的不足，而且有关大鼠免疫系统疾病的研究和模型开发仍处于起步阶段，因此本领域有必要制备DNAPK缺失大鼠模型。

现有研究表明，具有F344背景的基因敲除大鼠的免疫缺陷程度更严重，且表现一些不同的表型，包括体型较小、繁殖功能低下、生长迟缓、早衰且无免疫“渗漏”现象。已知F344大鼠因自身血清胰岛素含量低、脑垂体大、易自发生成肿瘤，被广泛用于癌症发生的研究，局限性较大。有鉴于此，有必要制备其他背景的基因敲除大鼠模型。

发明内容

为了解决至少部分上述技术问题，本发明通过构建特定的能够特异性地识别大鼠DNAPK基因上的两段相邻核苷酸序列的一对转录激活子样效应因子，并利用这对转录激活子样效应因子获得一对转录激活子样效应因子核酸酶，对大鼠DNAPK基因进行准确、高效的打靶，进而获得DNAPK基因敲除大鼠模型。至少基于上述部分内容完成了本发明。具体地，本发明包括以下内容。

本发明提供一种用于引起细胞内基因组结构改变的质粒组合物，所述质粒组合物包含第一质粒和第二质粒，所述第一质粒用于产生第一多肽，所述第二质粒用于产生第二多肽；

其中所述第一多肽能够特异性识别并结合SEQ ID NO:2所示的序列或其互补序列，所述第二多肽能够特异性识别并结合SEQ ID NO:3所示的序列或其互补序列；和

所述SEQ ID NO:2所示的序列和所述SEQ ID NO:3所示的序列各自为源自大鼠DNAPK基因第4外显子的序列。

根据本发明的质粒组合物，优选地，所述大鼠DNAPK基因第4外显子具有SEQ IDNO:1所示的序列。

根据本发明的质粒组合物，优选地，所述第一质粒的碱基序列如SEQ ID NO:5所示，和/或第二质粒的碱基序列如SEQ ID NO:6所示。

本发明还提供一种引起细胞内基因组结构改变的方法，所述方法包括使用上述质粒组合物的步骤。