CRISPR/Cas9 媒介の MSTN 阻害は、中国産バマ豚の成長を加速させる

CRISPR/Cas9-mediated MSTN disruption accelerates the growth of Chinese Bama pigs.

• Xiang-Xing Zhu
• Qun-Mei Zhan
• Yan-Yan Wei
• Ai-Fen Yan
• Juan Feng
• Lian Liu
• Sheng-Sheng Lu
• Dong-Sheng Tang

抄録

CRISPR/Cas9を介在させたゲノム編集技術は、シンプルで効率的かつ特異的なゲノム改変アプローチであり、動物産業での幅広い応用が期待されています。CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集と体細胞核移植を組み合わせることで、遺伝子編集された体細胞クローン豚を迅速に構築し、形質の遺伝的改善やヒト疾患のシミュレーションを行うことができます。中国バマ豚は、中国バマ県産の優れた在来種のミニ豚である。その遺伝資源の保護、遺伝形質の改善、疾患モデルの作成には、チャイニーズバマブタのゲノム編集の研究が大きな意義を持っている。本研究では、中国産バマ豚の成長が遅く、赤身肉の割合が低いという欠点に対処し、ゲノム編集によりミオスタチン遺伝子（MSTN）をノックアウトして成長を促進し、赤身肉の生産量を増加させることを目的とした。我々は、まずCRISPR/Cas9を媒介としたゲノム編集によりMSTNのバイアルリックノックアウトを行い、その後、体細胞核移植を行い、MSTNバイアルリックノックアウトチャイニーズバマ豚の作製に成功し、成長速度が著しく速く、性成熟時には筋繊維過形成を示すことを確認した。本研究は、チャイニーズバマ豚の生産形質の迅速な改善と遺伝子編集された疾患モデルの生成のための基礎を築くものである。

CRISPR/Cas9-mediated genome editing technology is a simple and highly efficient and specific genome modification approach with wide applications in the animal industry. CRISPR/Cas9-mediated genome editing combined with somatic cell nuclear transfer rapidly constructs gene-edited somatic cell-cloned pigs for the genetic improvement of traits or simulation of human diseases. Chinese Bama pigs are an excellent indigenous minipig breed from Bama County of China. Research on genome editing of Chinese Bama pigs is of great significance in protecting its genetic resource, improving genetic traits, and in creating disease models. This study aimed to address the disadvantages of slow growth and low percentage of lean meat in Chinese Bama pigs and to knock out the myostatin gene (MSTN) by genome editing to promote growth and increase lean meat production. We first used CRISPR/Cas9-mediated genome editing to conduct biallelic knockout of the MSTN, followed by somatic cell nuclear transfer to successfully generate MSTN biallelic knockout Chinese Bama pigs, which was confirmed to have significantly faster growth rate and showed myofiber hyperplasia when they reached sexual maturity. This study lays the foundation for the rapid improvement of production traits of Chinese Bama pigs and the generation of gene-edited disease models in this breed.

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