利用CRISPR/Cas9技术构建表达鲤长链脂肪酸延长酶5基因(Elovl5)的转基因斑马鱼

作者：王雅欣; 杨晨茹; 赵宇杰; 孙晓晴; 李尚琪; 张研; 刘英杰; 李炯棠^*

来源：农业生物技术学报, 2020, 28(07): 1165-1176.

• 长链脂肪酸延长酶5(Elovl5)
• CRISPR/Cas9
• 基因敲入
• 鲤
• 高不饱和脂肪酸

CRISPR/Cas9技术广泛应用于基因敲除,利用敲入包含荧光蛋白和目标基因的片段,有助于早期筛选实验动物。长链脂肪酸延长酶5 (elongation of very long chain fatty acids 5, Elovl5)是鱼类调控高不饱和脂肪酸合成的关键酶之一。为在斑马鱼(Danio rerio)研究鲤(Cyprinus carpio) Elovl5活性,本研究构建包含Tol2序列、斑马鱼短链肌球蛋白2基因(myosin light chain 2, Mylz2)启动子、红色荧光蛋白基因(red fluorescence gene, DsRed2)、斑马鱼Elovl5启动子、鲤Elovl5基因、2A剪切肽和绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein, EGFP)的载体,扩增获得一段长7.5 kb的片段。利用CRISPR/Cas9方法,将此片段敲入斑马鱼基因组。敲入成功的斑马鱼在受精72 h后开始于肌肉显红色荧光。对利用红色荧光筛选敲入成功的斑马鱼,进一步用PCR扩增DsRed2予以确证。在存活斑马鱼中,基因敲入阳性率为28.7%。相比对照组,仅在实验组观察到鲤Elovl5表达。实验组的18碳不饱和脂肪酸含量下降18.6%,20碳和22碳不饱和脂肪酸含量提高31.8%,其中20:4n-3不饱和脂肪酸含量是对照组的2.4倍(P<0.05)。本研究采用CRISPR/Cas9技术,构建转鲤Elovl5斑马鱼,提高了斑马鱼高不饱和脂肪酸含量,为进一步研究鲤不饱和脂肪酸合成的遗传机制提供基础。

• 单位
  上海海洋大学; 中国水产科学研究院