CRISPR/Cas9介导的HO-1基因敲除细胞系的建立及其应用

宋圣哲, 罗通旺, 沈灵俊, 王书杰, 郁孝强, 宋厚辉, 邵春艳

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中国兽医学报 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (11) : 2463-2469. DOI: 10.16303/j.cnki.1005-4545.2024.11.21

CRISPR/Cas9介导的HO-1基因敲除细胞系的建立及其应用

  • 宋圣哲, 罗通旺, 沈灵俊, 王书杰, 郁孝强, 宋厚辉, 邵春艳
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摘要

利用CRISPR/Cas9系统构建HO-1基因敲除的猪肾细胞系(PK-15),为探究HO-1在镉诱导的PK-15细胞铁死亡中的作用及分子机制提供试验材料。设计并合成3条针对HO-1基因的sgRNA,分别连接到慢病毒载体Lenti CRISPRv2上;将构建好的慢病毒质粒转染至人胚胎肾细胞(HEK293FT),获得重组慢病毒并感染PK-15细胞;经嘌呤霉素筛选和有限稀释法获得HO-1敲除的单克隆细胞系,测序及Western blot验证HO-1基因的敲除情况。用10μmol/L氯化镉(CdCl2)处理构建好的HO-1基因敲除的细胞,通过CCK-8法检测细胞活力,利用相差显微镜观察细胞形态,采用荧光探针法检测细胞中亚铁离子(Fe2+)的含量。结果显示,sgRNA2编辑效率最高,获得的5株敲除细胞HO-1基因均发生了碱基插入或缺失且引起了目的基因的移码,Western blot结果显示未检测到HO-1蛋白表达,表明成功构建了敲除HO-1基因的PK-15细胞系(PK-15HO-1 KO)。CdCl2处理后,与对照细胞相比,PK-15HO-1 KO细胞活力显著升高,Fe2+含量显著下降,表明HO-1基因敲除后可以显著缓解镉处理引起的铁代谢异常。综上所述,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功构建了敲除HO-1基因的PK-15细胞系,并证实HO-1在镉处理诱导PK-15细胞铁代谢异常中发挥着重要作用,为后续进一步研究HO-1在镉暴露致PK-15细胞铁死亡的调控机制奠定了基础。

关键词

HO-1 / PK-15 / 基因敲除 / CRISPR/Cas9 /

中图分类号

Q78

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宋圣哲, 罗通旺, 沈灵俊, 王书杰, 郁孝强, 宋厚辉, 邵春艳. CRISPR/Cas9介导的HO-1基因敲除细胞系的建立及其应用. 中国兽医学报. 2024, 44(11): 2463-2469 https://doi.org/10.16303/j.cnki.1005-4545.2024.11.21

基金

浙江农林大学科研发展基金人才启动基金资助项目(2020FR045);; 浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划资助项目(2023R412021)

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