基因编辑技术揭示猪繁殖过程中关键基因的作用
来源： 猪业国际 2024-04-11 10:01:42| 查看：
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摘要：有研究利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，探索了猪繁殖过程中特定基因的作用。这项研究提供了对于猪早期胚胎发育和妊娠建立的新见解，并讨论了当前基因编辑技术在大型农场动物中的应用优势与局限性。
随着科学技术的不断进步，我们对哺乳动物繁殖调控的生物学途径有了更深入的理解。尤其是CRISPR-Cas9基因编辑技术的发展，为研究特定基因在生殖过程中的作用提供了强有力的工具。美国密苏里大学动物科学系的研究团队发表了一篇综述文章，总结了该技术在猪繁殖研究中的应用和成果。
CRISPR-Cas9技术允许研究者通过设计特定的导向RNA（gRNA）来精确靶向并编辑基因，从而在活体内研究特定基因在调控生殖过程中的作用。这项技术的应用揭示了猪早期胚胎发育和妊娠建立过程中的关键分子机制，尤其是在猪概念体（即早期胚胎）与母体子宫内膜相互作用的敏感时期。
研究重点探讨了概念体产生的一系列因子，包括白细胞介素1B2（IL1B2）、雌激素（E2）、前列腺素（PGs）和干扰素（IFNs），这些因子在妊娠的建立和维持中起着至关重要的作用。通过CRISPR-Cas9基因编辑技术，研究人员能够精确地敲除这些基因，观察敲除后的概念体在体内的发育情况，从而揭示了这些基因在概念体附着、胎盘形成和妊娠维持中的具体功能。
例如，研究发现IL1B2对于概念体的快速重塑和延长至关重要，而IFNγ则在调节免疫细胞迁移和子宫内膜炎症反应中发挥作用。此外，E2和PGs的产生对于妊娠的维持同样重要，它们共同作用于子宫内膜，促进着床和胎盘发育。
尽管CRISPR-Cas9技术在猪繁殖研究中取得了显著进展，但目前的方法仍存在一些局限性，例如在受体母猪中植入编辑后的胚胎或囊胚时，可能会出现大量的前期着床损失。此外，生成基因编辑动物模型既耗时又成本高昂。
为了克服这些限制，研究人员开始利用子宫内膜上皮“类器官”（organoids）来进行体外研究，这种方法可以作为生成基因编辑动物模型的替代方案。通过在体外培养子宫内膜上皮细胞，研究人员可以在不牺牲动物的情况下，快速筛选和研究特定基因的作用。
总结来说，CRISPR-Cas9基因编辑技术为猪繁殖研究提供了新的视角和工具，有助于我们更好地理解早期胚胎发育和妊娠建立的复杂生物学过程。随着基因编辑技术的不断改进，未来的研究将能够设计出更多创新的实验，以增强我们对猪繁殖机制的认识，从而为农业生产和生物医学研究带来新的突破。
原文标题：《Gene editing provides a tool to investigate genes involved in reproduction of pigs》
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