تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 743 |
تعداد مقالات | 7,072 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,129,785 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,851,342 |
بررسی ویرایش ژن DAZL در ژنوم رویان بز بختیاری با استفاده از CRISPR/Cas9 و تکنیک های انتقال هسته سلول سوماتیک | ||
تحقیقات تولیدات دامی | ||
دوره 13، شماره 2، شهریور 1403، صفحه 1-14 اصل مقاله (1.78 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/ar.2024.26700.1814 | ||
نویسندگان | ||
احمد پیرعلی1؛ سید حسین حسینی مقدم* 2؛ شاهین اقبال سعید* 3، 4؛ مهدی حاجیان5؛ فرنوش جعفرپور6 | ||
1دانشجوی دکتری ژنتیک و اصلاح دام و طیور، گروه علوم دامی ، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان | ||
2دانشیار، گروه علوم دامی ، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان | ||
3استاد، پژوهشگاه رویان، پژوهشکده زیست فناوری جهاددانشگاهی، مرکز تحقیقات علوم سلولی، گروه زیست فناوری جانوری، اصفهان، ایران | ||
4استاد، گروه علوم دامی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان | ||
5دانشیار، پژوهشگاه رویان، پژوهشکده زیست فناوری جهاددانشگاهی، مرکز تحقیقات علوم سلولی، گروه زیست فناوری جانوری، اصفهان، ایران | ||
6استادیار، پژوهشگاه رویان، پژوهشکده زیست فناوری جهاددانشگاهی، مرکز تحقیقات علوم سلولی، گروه زیست فناوری جانوری، اصفهان، ایران | ||
چکیده | ||
CRISPR/Cas9 در حال ایجاد تغییرات در مهندسی ژنوم و ویژگیهای مختلف دام بهویژه صفات اقتصادی است. DAZL یک پروتئین حفاظت شده متصل به RNA است که برای تمایز و توسعه سلولهای زایا، ضروری است. نرهای ناک اوت شده برای این ژن، قادر به تولید اسپرم نیستند. هدف از این مطالعه، ایجاد رویان بز ناک اوت برای ژن DAZL بود. با استفاده از gRNA طراحی شده در وکتور PX459، پلاسمیدها ساخته و کلون شدند. پلاسمید نوترکیب با استفاده از روش الکتروپوریشن به سلولهای فیبروبلاست منتقل شده و سلولهای ترانسفکت شده با تیمار پورمایسین انتخاب شدند. سلولهای ویرایش شده از مسیر روند انتقال هسته سلول سوماتیک (شبیهسازی)، به تخمکهای بدون هسته متصل شده و سپس، همجوشی الکتریکی غشای سلولی اعمال شد. رویانهای حاصل از روند شبیهسازی از نظر مراحل رویانی و رسیدن به مراحل تسهیم و بلاستوسیست بررسی شدند. نتایج بررسی بیان ژن، موفقیت تکنیک CRISPR/Cas9 برای سرکوب ژن DAZL را نشان داد. نرخ تکوین بلاستوسیت حاصل از روند شبیهسازی با سلولهای ناک اوت شده، تفاوت قابل توجهی با گروه شاهد نداشت. با کمک بررسی توالییابی ژنتیکی، میزان ناک اوت ژن DAZL در سلول فیبروبلاست، 3/83 و در بلاستوسیستهای حاصل از شبیهسازی، 3/55 درصد بهدست آمد. جهش ها از نوع INDEL و همگی بهشکل تغییر قالب خوانش پروتئین بودند که منجر به تغییر پروتئین میشود. بلاستوسیتهای تولید شده را میتوان برای انتقال به حیوان گیرنده و تولید بزهای ناک اوت شده برای ژن DAZL برای مطالعات بیشتر و بهینهسازی پیوند سلولهای بنیادی اسپرماتوگونیال استفاده کرد. | ||
کلیدواژهها | ||
الکتروپوریشن؛ بز ناک اوت؛ تکنیک CRISPR/Cas9؛ ترانسفکت؛ ژن Dazl | ||
مراجع | ||
Abdoli, R., Zamani, P., Mirhosseini, S. Z., Ghavi Hossein-Zadeh, N., & Nadri, S. (2016). A review on prolificacy genes in sheep. Reproduction in Domestic Animals, 51, 631-637. doi: 10.1111/rda.12733 Badbarin, N., Mirhoseini, S. Z., Rabiei, B., & Ghavi Hossein-Zadeh, N. (2014). Identification of QTL for litter size on chromosome 1 in Markhoz goats using SSR markers. Animal Production Research, 3(3), 73-81. [In Persian] Begagic, E., Beculic, H., Duzic, N., Dzidic-Krivic, A., Pugonja, R., Muharemovic, A., & Pojskic, M. (2024). CRISPR/Cas9-Mediated Gene Therapy for Glioblastoma: A Scoping Review. Biomedicines, 12(1), 238. doi: 10.3390/biomedicines12010238 Bertho, S., Clapp, M., Banisch, T. U., Bandemer, J., Raz, E., & Marlow, F. L. (2021). Zebrafish dazl regulates cystogenesis and germline stem cell specification during the primordial germ cell to germline stem cell transition. Development, 148(7), dev187773. doi: 10.1242/dev.187773 Diskin, M. G. (2018). Review: Semen handling, time of insemination and insemination technique in cattle. Animal, 12(s1), s75-s84. doi: 10.1017/S1751731118000952 Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2014). Genome editing. The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science, 346(6213), 1258096. doi: 10.1126/science.1258096 Ghavi Hossein-Zadeh, N. (2024). An overview of recent technological developments in bovine genomics. Veterinary and Animal Science, 25, 100382. doi: 10.1016/j.vas.2024.100382 Gill, M. E., Hu, Y.-C., Lin, Y., & Page, D. C. (2011). Licensing of gametogenesis, dependent on RNA binding protein DAZL, as a gateway to sexual differentiation of fetal germ cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(18), 7443-7448. doi: 10.1073/pnas.1104501108 González, R., & Dobrinski, I. (2015). Beyond the mouse monopoly: studying the male germ line in domestic animal models. ILAR journal, 56(1), 83-98. doi: 10.1093/ilar/ilv004 Hashemi, M. S., Mozdarani, H., Ghaedi, K., & Nasr‐Esfahani, M. (2018). Among seven testis‐specific molecular markers, SPEM 1 appears to have a significant clinical value for prediction of sperm retrieval in azoospermic men. Andrology, 6(6), 890-895. doi: 10.1111/andr.12528 Horvath, P., Romero, D. A., Coute-Monvoisin, A. C., Richards, M., Deveau, H., Moineau, S., & Barrangou, R. (2008). Diversity, activity, and evolution of CRISPR loci in Streptococcus thermophilus. Journal of Bacteriology, 190(4), 1401-1412. doi: 10.1128/JB.01415-07 Houston, D. W., & King, L. (2000). A critical role for Xdazl, a germ plasm-localized RNA, in the differentiation of primordial germ cells in Xenopus. Development, 127(3), 447-456. doi: 10.1242/dev.127.3.447. Hsu, P. D., Lander, E. S., & Zhang, F. (2014). Development and applications of CRISPR-Cas9 for genome engineering. Cell, 157(6), 1262-1278. doi: 10.1016/j.cell.2014.05.010 Jung, H. J., Song, H., & Yoon, M. J. (2014). Stage-dependent DAZL localization in stallion germ cells. Animal Reproduction Science, 147(1-2), 32-38. doi: 10.1016/j.anireprosci.2014.03.011 Kee, K., Angeles, V. T., Flores, M., Nguyen, H. N., & Reijo Pera, R. A. (2009). Human DAZL, DAZ and BOULE genes modulate primordial germ-cell and haploid gamete formation. Nature, 462(7270), 222-225. doi: 10.1038/nature08562 Labun, K., Montague, T. G., Krause, M., Torres Cleuren, Y. N., Tjeldnes, H., & Valen, E. (2019). CHOPCHOP v3: expanding the CRISPR web toolbox beyond genome editing. Nucleic Acids Res, 47(W1), W171-W174. doi: 10.1093/nar/gkz365 Lara, N. L., Goldsmith, T., Rodriguez-Villamil, P., Ongaratto, F., Solin, S., Webster, D., & Bondareva, A. (2023). DAZL knockout pigs as recipients for spermatogonial stem cell transplantation. Cells, 12(21), 2582. doi: 10.3390/cells12212582 Li, H., Liang, Z., Yang, J., Wang, D., Wang, H., Zhu, M., & Xu, E. Y. (2019). DAZL is a master translational regulator of murine spermatogenesis. National Science Review, 6(3), 455-468. Li, T., Wang, X., Zhang, H., Chen, H., Liu, N., Xue, R., & Ma, Y. (2020). Gene expression patterns and protein cellular localization suggest a novel role for DAZL in developing Tibetan sheep testes. Gene, 731, 144335. doi: 10.1016/j.gene.2020.144335 Nasr-Esfahani, M. H., Hosseini, S. M., Hajian, M., Forouzanfar, M., Ostadhosseini, S., Abedi, P., & Vojgani, H. (2011). Development of an optimized zona-free method of somatic cell nuclear transfer in the goat. Cell Reprogram, 13(2), 157-170. doi: 10.1089/cell.2010.0083 Schrans-Stassen, B. H., Saunders, P. T., Cooke, H. J., & de Rooij, D. G. (2001). Nature of the spermatogenic arrest in Dazl -/- mice. Biology of Reproduction, 65(3), 771-776. doi: 10.1095/biolreprod65.3.771 Seligman, J., & Page, D. C. (1998). TheDazhGene Is Expressed in Male and Female Embryonic Gonads before Germ Cell Sex Differentiation. Biochemical and Biophysical Research Communications, 245(3), 878-882. doi: 10.1006/bbrc.1998.8530 Tan, W., Carlson, D. F., Lancto, C. A., Garbe, J. R., Webster, D. A., Hackett, P. B., & Fahrenkrug, S. C. (2013). Efficient nonmeiotic allele introgression in livestock using custom endonucleases. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(41), 16526-16531. doi: 10.1073/pnas.1310478110 Tang, L., González, R., & Dobrinski, I. (2015). Germline modification of domestic animals. Animal reproduction/Colegio Brasileiro de Reproducao Animal, 12(1), 93. Vogel, T., Speed, R. M., Ross, A., & Cooke, H. J. (2002). Partial rescue of the Dazl knockout mouse by the human DAZL gene. Molecular Human Reproduction 8(9), 797-804. doi: 10.1093/molehr/8.9.797 Wang, J., Ren, J., Wang, Q., Li, C., Han, Z., Chen, T., & Hai, T. (2023). Nanos3 knockout pigs to model transplantation and reconstruction of the germline. Cell Proliferation, 56(5), e13463. doi: 10.1111/cpr.13463 Wang, X., Yu, H., Lei, A., Zhou, J., Zeng, W., Zhu, H., & Chen, Y. (2015). Generation of gene-modified goats targeting MSTN and FGF5 via zygote injection of CRISPR/Cas9 system. Scientific Reports, 5(1), 13878. doi: 10.1038/srep13878 Zagore, L. L., Sweet, T. J., Hannigan, M. M., Weyn-Vanhentenryck, S. M., Jobava, R., Hatzoglou, M., Zhang, C., & Licatalosi, D. D. (2018). DAZL regulates germ cell survival through a network of PolyA-proximal mRNA interactions. Cell Reports, 25(5), 1225-1240. e6. doi: 10.1016/j.celrep.2018.10.012 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 289 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 162 |