[发明专利]一种敲除ADRB3基因的小鼠及其应用

说明书

本发明公开了一种敲除了ADRB3基因的小鼠及其在制备与筛选提升性能力或繁殖能力的药物、以及调节性能力的保健品中的应用；本发明还公开了敲除小鼠ADRB3基因的方法，该方法采用CRISPR/Cas9系统敲除小鼠ADRB3基因。采用本发明的方法制备的ADRB3敲除雄性小鼠，其生殖能力极强，生殖周期非常长，衰老速度得到明确延缓。

技术领域

本发明涉及基因敲除动物模型技术领域，尤其是一种敲除ADRB3基因的小鼠及其应用。

背景技术

CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short PalindromicRepeats)是新出现的一种由sgRNA指导Cas核酸酶对靶向基因进行特定DNA修饰的技术。在这一系统中，sgRNA引导序列靶定位点剪切双链DNA达到对基因组DNA进行修饰的目的。虽然有很多CRISPR–Cas系统需要多种蛋白的参与，但是在很多细菌的胞内都只需要一种内切酶(endonuclease)——Cas9就足够了，我们将这种CRISPR–Cas系统也称作2型系统(type IIsystems)。

Cas9内切酶在向导RNA的指引下能够对各种入侵的外源DNA分子进行定点切割，其主要识别的还是保守的间隔相邻基序(proto-spacer adjacent motifs，PAM基序)。如果要形成一个有功能的DNA切割复合体，还需要另外两个RNA分子的帮助，它们就是CRISPR RNA(crRNA)和反式作用CRISPR RNA(trans-acting CRISPR RNA,tracrRNA)。crRNA(CRISPR-derived RNA)通过碱基配对与tracrRNA(trans-activating RNA)结合形成tracrRNA/crRNA复合物，此复合物引导核酸酶Cas9蛋白在与crRNA 配对的序列靶位点剪切双链DNA。最近有研究发现，这两种RNA可以被“改装”成一个向导RNA(single-guide RNA,sgRNA)。这个sgRNA足以帮助Cas9内切酶对DNA进行定点切割。最新的报道称，在多种类型的细胞和生物体内，这种RNA介导的Cas9酶切作用能够正常地行使功能，在完整基因组上的特定位点完成切割反应。这样就可以方便地进行后续的基因组改造工作。

细胞通常会通过两种方式对发生双链断裂的DNA进行修复，这两种方式分别是同源重组修复机制(homologous recombination,HR)和非同源末端连接修复机制(non-homologous end joining,NHEJ)，不过在修复的过程中细胞有可能会对修复位点进行修饰，或者插入新的遗传信息。

根据现有的文献报道，β3肾上腺素能受体(ADRB3)是G蛋白耦联受体超家族的成员之一，主要作用于脂肪组织，参与调节脂肪分解和能量代谢。本申请的发明人经过检索，并未发现ADRB3基因与男性的性功能有关。

发明内容

本申请的发明人在研究ADRB3的作用机制的过程中，意外地发现了敲除了ADRB3基因的小鼠在性功能方面的显著变化，进而提出，ADRB3基因敲除小鼠作为研究动物性功能的动物模型的应用，以及该动物模型用于药物和保健品开发的技术方案。

具体地，本发明的技术方案包括以下几个方面：

在第一个方面，本发明提供了一种小鼠，所述小鼠敲除了ADRB3基因。本申请的发明人经过多次试验发现，敲除了ADRB3基因的雄鼠生殖能力极强，交配时间显著增加，生殖周期非常长，衰老明确延缓。

作为上述方案的进一步优化，所述小鼠敲除了ADRB3基因的第2个外显子。

作为上述方案的进一步优化，所述小鼠为C57BL/6小鼠。

作为上述方案的进一步优化，所述小鼠为8周龄雄鼠。

在第二个方面，本发明提供一种敲除小鼠ADRB3基因的方法，所述方法采用CRISPR/Cas9系统敲除小鼠ADRB3基因。