نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مریم بازگیری ¹
• جمال فیاضی ²
• محمد صالحی ³
• وحید جاجرمی ⁴

¹ 1- گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز، ایران. 2- مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی

² 1- گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز، ایران.

³ مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران گروه بیوتکنولوژی پزشکی، دانشکده فناوری‌های نوین ،دانشگاه

⁴ ,گروه بیوتکنولوژی پزشکی، دانشکده فناوری‌های نوین، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران.

چکیده

ژن میوستاتین ‌ (MSTN)) نقش مهمی در تنظیم توده عضلانی اسکلتی ایفا می‌کند و مهار ترجمه‌ای این ژن نشان دهنده افزایش توده عضلانی است که به عنوان "فنوتیپ دو ماهیچه ای" شناخته می‌شود. اختلال در بیان ژن MSTN با استفاده از تکنولوژی ویرایش ژنوم CRISPR/Cas9 رشد عضلانی و نرخ رشد را در گونه‌های دام از جمله گوسفند و بز نشان داده است. این پژوهش به منظور تولید رویان‌‌های گوسفند ورامینی حامل ژن MSTN ناک اوت شده و بررسی رویان‌‌ها انجام شد. در مرحله اول، برای طراحی و انتخاب RNA راهنما از نرم افزار ‌ CRISPOR(http://crispor.tefor.net/) برای غربالگری اولیه استفاده شد. دو RNA راهنما که اگزون یک ژن MSTN را هدف قرار می‌دهند انتخاب شدند. سپس به میزان 50 نانوگرم از مخلوط دو RNA راهنما به همراه Cas9 mRNA به صورت هم زمان به تخمک‌‌ها ریز تزریق شد. از بین 12 رویان تولید شده پنج رویان مارکر تکنولوژی کریسپر را نشان دادند . نتایج توالی یابی نشان از دو نوع جهش برای RNA راهنما 1 و RNA2 راهنما 2 به صورت جداگانه بود، اما هر دو نوع از RNA راهنماها به صورت هم زمان در هیچ یک از رویان‌ها عملکرد نداشتند. درصد برش سلول با سایت Synthego 83 درصد گزارش شد. توالی نوکلئوتیدی اگزون یک MSTN گوسفند ورامینی با توالی رفرنس ثبت شده در NCBI متفاوت بود. توالی اسید آمینه ای رویان‌های حامل ناک اوت ژن MSTN کد خاتمه را نشان دادند که می تواند سبب تغییر در سنتز پروتئین آن شود و به دنبال آن افزایش حجم ماهیچه بشود.

کلیدواژه‌ها

• گوسفند ورامینی
• ماهیچه
• میوستاتین
• ویرایش ژنی
• CRISPR/Cas9

عنوان مقاله [English]

Knockout of myostatin ‌ (MSTN) gene using CRISPR/Cas9 technology in order to produce knockout varamini sheep embryos

نویسندگان [English]

• maryam bazgiri ¹
• Jamal Fayazi ²
• mohammad salehi ³
• vahid jajarmi ⁴

¹ 1. Department of Animal Science, Faculty of Animal and Food Science, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan,Ahvaz, Iran. 2. Cellular and Molecular Biology Research Center, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, T

² 1. Department of Animal Science, Faculty of Animal and Food Science, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan,Ahvaz, Iran.

³ Cellular and Molecular Biology Research Center, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran Department of Medical Biotechnology, School of Advanced Technologies in Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran

⁴ Department of Medical Biotechnology School of Advanced Technologies in Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran;

چکیده [English]

The myostatin gene (MSTN) plays an important role in the regulation of skeletal muscle mass, and the translational inhibition of this gene indicates an increase in muscle mass, which is known as the "double-muscle phenotype." Disruption of MSTN gene expression using CRISPR/Cas9 genome editing technology has shown muscle growth and growth rate in livestock species including sheep and goats. This research was carried out in order to produce Vramini sheep embryos carrying MSTN gene knockout and to examine the embryos. In the first step, CRISPOR software (http://crispor.tefor.net/) was used for initial screening to design and select guide RNA. Two guide RNAs targeting an exon of the MSTN gene were selected. Then, 50 ng of the mixture of two guide RNAs along with Cas9 mRNA was microinjected into the oocytes at the same time. Among the 12 embryos produced, five embryos showed CRISPR technology markers. Sequencing results showed two types of mutations for guide RNA1 and guide RNA2 separately, but both types of guide RNA did not function simultaneously in any of the embryos. The percentage of cell cut with Synthego site was reported as 83%. The nucleotide sequence of the exon of a Varamini sheep MSTN was different from the reference sequence registered in NCBI. The amino acid sequence of the embryos carrying the MSTN gene knockout showed the termination code, which can cause a change in its protein synthesis, followed by an increase in muscle volume.

کلیدواژه‌ها [English]

• CRISPR/Cas9
• gene editing
• MSTN
• muscle
• Varamini sheep