[发明专利]一种基因编辑选育ppm1g基因突变型斑马鱼的方法

说明书

本发明涉及基因敲除技术领域，特别是公开了一种基因编辑选育ppm1g基因突变型斑马鱼的方法，通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，在斑马鱼的ppm1g基因上设计合适的打靶位点，在体外合成的特异性sgRNA和Cas9‑mRNA，显微共注射进入斑马鱼一细胞内，胚胎培养50h后，通过选取胚胎进行基因型分析，从而证实了所选位点的有效性。本发明能更高效且更精确地在生物体基因组中突变特定基因，且制作简单、成本低，且可同时对靶基因上多个位点进行剪切，突变任意数目的单个基因。且对ppm1g基因表达进行干扰，并且通过遗传学手段研究其功能，有助于进一步揭示心脏发育的整个过程以及调控这些过程的分子机制，在医学上心脏疾病病理的理解和新的治疗方案的研发中具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及基因敲除领域，特别是公开了一种基因编辑选育ppm1g基因突变型斑马鱼的方法。

背景技术

ppm1g（protein phosphatase, Mg2+/Mn2+ dependent, 1G）基因位于斑马鱼第13号染色体上，包含10个外显子，cDNA全长1488bp，同时通过基因差异表达谱分析和基因组关联分析等，发现ppm1g基因在人类胚胎早期的多个组织中都有表达，特别的是，该基因与斑马鱼的神经发育密切相关。

斑马鱼与人类心脏发育过程中的基因、信号通路有高度同源性，且ppm1g基因进化上较为保守，研究发现ppm1g在斑马鱼胚胎早期表达量较高。而且，与其他动物模型相比，斑马鱼具有个体小、易于饲养、发育快、繁殖能力强、体外受精、胚胎体外发育且透明等优点。

通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，在斑马鱼的ppm1g基因上设计合适的打靶位点，在体外合成的特异性sgRNA和Cas9蛋白，显微共注射进入斑马鱼一细胞内，胚胎培养50h后，通过选取胚胎进行基因型分析，鉴定所设打靶位点的有效性。

基因打靶技术起源于20世纪80年代末，是一种通过对基因组进行定点修饰来研究基因功能的重要方法手段，也可用于治疗人类的各种遗传性疾病。该技术主要是利用缺失突变、基因灭活、染色体大片段删除以及外源基因导入等方式来改变生物的遗传信息，并且在生殖系中稳定遗传后表达突变性状，从而研究生物体内特定基因在生长发育过程中的作用，所以这类技术手段已成为现代分子生物学研究热点。传统的基因打靶技术是建立在胚胎干细胞(ESC) 和同源重组技术的基础之上，故打靶技术效率极低。2013年初，一种全新的人工核酸内切酶clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated(Cas)9，能更高效且更精确地在生物体基因组中突变特定基因，且制作简单、成本低，且可同时对靶基因上多个位点进行剪切，突变任意数目的单个基因，但同时该技术存在一定的缺陷，其脱靶率相对较高。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种基因编辑选育ppm1g基因突变型斑马鱼的方法，找到了合适的打靶位点，通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，选育出ppm1g基因突变型斑马鱼。

解决上述技术问题的技术方案如下：

1） 设计CRISPR/Cas9基因敲除靶位点和检测引物