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提高CRISPR/Cas9介导的动物基因组精确插入效率研究进展

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遗传 2020年第7期42卷 641-656页

作者：李国玲杨善欣吴珍芳张献伟华南农业大学动物科学学院国家生猪种业工程技术研究中心广州510642 温氏食品集团股份有限公司新兴527439

基因编辑技术是指通过人为方式在基因组插入、缺失或替换特定碱基,对遗传物质进行精确修饰和定向编辑的一种技术。近年来,锌指核酸内切酶(zinc-finger endonuclease, ZFN)、类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like ef... 详细信息

基因编辑技术是指通过人为方式在基因组插入、缺失或替换特定碱基,对遗传物质进行精确修饰和定向编辑的一种技术。近年来,锌指核酸内切酶(zinc-finger endonuclease, ZFN)、类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nuclease, TALEN)、成簇规律间隔短回文重复序列及其相关系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9, CRISPR/Cas9)等基因编辑技术的出现,使特异性靶向修饰动物基因组序列成为可能。虽然利用CRISPR/Cas9等基因编辑工具可以在细胞基因组高效产生双链断裂(double-strand breaks, DSB),但利用同源定向修复(homology directed repair, HDR)介导的精确插入(knock in, KI)效率却十分低下。本文结合当前基因编辑技术的发展现状,对目前提高CRISPR/Cas9介导的动物基因组KI策略进行了综述,以期为人类疾病模型制备、基因治疗和家畜遗传改良等提供借鉴。

关键词：基因编辑 CRISPR/Cas9 精确插入同源定向修复非同源末端连接

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不同时间跨度表型资料对种猪遗传评估的影响

华南农业大学学报 2019年第S1期40卷 89-92页

作者：叶健曾海玉蔡更元吴珍芳国家生猪种业工程技术研究中心/华南农业大学动物科学学院广东广州510642 温氏食品集团股份有限公司广东新兴527400

以杜洛克猪主要生长性状为研究对象,评估不同时间跨度、相同个体估计育种值(EBV)的准确性和排名的差异。利用DMU软件和单性状动物模型估计了主要生长性状的方差组分,并计算性状的遗传力;划分不同时间跨度,包括2年、3年、4年、5年和全部... 详细信息

以杜洛克猪主要生长性状为研究对象,评估不同时间跨度、相同个体估计育种值(EBV)的准确性和排名的差异。利用DMU软件和单性状动物模型估计了主要生长性状的方差组分,并计算性状的遗传力;划分不同时间跨度,包括2年、3年、4年、5年和全部数据,评估验证群体个体的EBV准确性及其与利用全部数据时评估育种值的秩相关。结果表明,115 kg体重日龄(AGE)、30~115 kg日增重(ADG)、115 kg体重背膘厚(BF)、115 kg体重眼肌面积(LEA)和综合体型评分(BCS)的遗传力分别为0.22、0.16、0.38、0.30和0.09,除BCS外,均为中高遗传力性状。固定方差组分情况下,AGE、ADG、BF、LEA和BCS的EBV准确性变化范围分别为0.62~0.64、0.56~0.59、0.72~0.73、0.67~0.69和0.49~0.53;不固定方差组分情况下,各性状EBV准确性变化范围分别为0.64~0.65、0.51~0.59、0.61~0.73、0.67~0.69和0.42~0.53;不同条件下,秩相关均较为接近。利用群体全部数据计算方差组分作为先验值,优于利用阶段数据方差组分估计值时EBV准确性;不同时间跨度下,EBV排名差异较小,可适当缩小数据取值时间范围。

关键词：杜洛克猪生长性状时间跨度遗传评估

大白猪基因组选择在不同应用策略下的比较研究

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畜牧兽医学报 2020年第9期51卷 2089-2097页

作者：董林松谈成蔡更元吴珍芳温氏食品集团股份有限公司新兴527400 华南农业大学动物科学学院国家生猪种业工程技术研究中心广州510642

目前,基因组选择(genomic selection,GS)技术已经在种猪育种中开展,但为获得较高的收益,还需研究一些应用策略,如确定仔猪基因分型个体比例和早期仔猪留种比例。本试验选择温氏集团出生于2011—2016年的大白种猪作为研究对象,共有超过4.... 详细信息

目前,基因组选择(genomic selection,GS)技术已经在种猪育种中开展,但为获得较高的收益,还需研究一些应用策略,如确定仔猪基因分型个体比例和早期仔猪留种比例。本试验选择温氏集团出生于2011—2016年的大白种猪作为研究对象,共有超过4.5万条的生长测定记录,超过7万条繁殖记录,和2090个个体的简化基因组测序(GBS)数据,其中,出生于2016年7~12月的440个体作为候选群体。研究性状包括两个生长性状(校正100 kg日龄和校正100 kg背膘厚)和一个繁殖性状(总产仔数)。为对比预测效果,在候选群体进行育种值预测时,按照是否利用其基因型或表型信息分为4种预测方案,比较不同方案的预测可靠性和个体选择指数的排名情况。结果显示,在预测候选群育种值时,利用其表型或基因型信息均比不利用时的预测结果更加可靠。对生长性状终测前、后进行基因组选择指数计算,发现,终测后指数排名前30%的个体都位于终测前指数排名前60%内。若仔猪出生后仅选择常规BLUP预测指数排名前60%的个体,会导致有接近15%的具有优秀潜力的个体被遗漏。本研究建议,对所有新生健康仔猪都进行基因分型并计算基因组选择指数,然后对指数排名靠前60%的个体进行性能测定。

关键词：基因组选择预测可靠性育种策略种猪

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提高哺乳动物克隆效率的研究进展

中国畜牧兽医 2018年第9期45卷 2516-2523页

作者：许卫华吴珍芳石俊松龙岩学院生命科学学院龙岩364012 福建省家畜传染病防治与生物技术重点实验室龙岩364012 国家生猪种业工程技术研究中心广州510642 广东省温氏集团研究院新兴527400

体细胞核移植技术(somatic cell nuclear transfer,SCNT)又称为体细胞克隆技术,在生物医学、遗传修饰动物研究及大家畜的育种和良种扩繁等领域具有重要的理论意义和现实价值,但目前该项技术依然存在如克隆效率低下、克隆动物表型异常等... 详细信息

体细胞核移植技术(somatic cell nuclear transfer,SCNT)又称为体细胞克隆技术,在生物医学、遗传修饰动物研究及大家畜的育种和良种扩繁等领域具有重要的理论意义和现实价值,但目前该项技术依然存在如克隆效率低下、克隆动物表型异常等问题。近年来,研究人员通过在培养基中添加小分子药物、选择优势供体细胞系(包括iPS细胞)、优化传统核移植参数、对发育关键基因(如XIST及H3K9me3去甲基化酶等)的靶向遗传调控等途径,探索提高克隆效率的新思路、新工艺和新方法,作者着重对上述研究进展进行简要综述。

关键词：哺乳动物体细胞核移植技术(SCNT) 克隆效率

性别及日龄对转人神经生长因子基因小鼠唾液中蛋白分泌的影响

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生物工程学报 2019年第6期35卷 1041-1049页

作者：廖莎朱庆春吴珍芳李紫聪曾芳华南农业大学动物科学学院广东广州510642 华南农业大学海洋学院广东广州510642

神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)是一种能促进神经元发育、分化、再生的蛋白。为高效生产药效更佳的人源NGF (hNGF)药物,最近,笔者实验室构建出唾液腺特异表达hNGF的转基因小鼠,并从该转基因小鼠唾液中纯化获得具有高生物学活性... 详细信息

神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)是一种能促进神经元发育、分化、再生的蛋白。为高效生产药效更佳的人源NGF (hNGF)药物,最近,笔者实验室构建出唾液腺特异表达hNGF的转基因小鼠,并从该转基因小鼠唾液中纯化获得具有高生物学活性的h NGF蛋白。为了选择性别和日龄最适宜的转hNGF基因小鼠用于收集纯化hNGF蛋白,文中比较了28日龄(性成熟前)雄性、雌性,63日龄(性成熟后)雄性、雌性转hNGF基因小鼠,共4组转hNGF基因小鼠分泌的唾液量、唾液总蛋白量、唾液鼠源NGF (mNGF)蛋白量和唾液h NGF蛋白量等指标。结果显示,63日龄的转hNGF基因小鼠分泌的唾液量、唾液总蛋白量、唾液mNGF蛋白量和唾液hNGF蛋白量显著高于28日龄同一性别的转hNGF基因小鼠,且63日龄的雄性转hNGF基因小鼠分泌的唾液hNGF蛋白量显著高于同一日龄的雌性转hNGF基因小鼠;在4组小鼠中,63日龄的雄性转hNGF基因小鼠分泌的唾液hNGF含量最高,比28日龄雌性转hNGF基因小鼠高出约46倍,最适宜用于收集唾液并从中纯化hNGF。

关键词：转基因小鼠性别日龄人神经生长因子唾液

基于CAE的高空消防车变幅液压缸的结构优化

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机床与液压 2017年第16期45卷 117-120页

作者：吴振芳王伟伟仇文宁江苏建筑职业技术学院机电工程学院江苏徐州221008 徐工液压件公司江苏徐州221004

变幅液压缸是汽车起重机的核心零部件之一,其可靠性直接影响主机的性能。应用有限元法对变幅液压缸进行结构分析,发现缸筒的薄弱环节,为结构优化提供了方向;应用序列二次规划算法结合多目标结构优化方法,确定结构优化最佳方案,在提高油... 详细信息

变幅液压缸是汽车起重机的核心零部件之一,其可靠性直接影响主机的性能。应用有限元法对变幅液压缸进行结构分析,发现缸筒的薄弱环节,为结构优化提供了方向;应用序列二次规划算法结合多目标结构优化方法,确定结构优化最佳方案,在提高油缸产品可靠性的基础上实现轻量化。

关键词：液压缸有限元分析结构优化

预弯钛网在单节段颈前路椎体次全切除减压融合术中的应用

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中国脊柱脊髓杂志 2018年第9期28卷 785-791页

作者：武振方刘晓伟郭国栋何鹏王洋许斌南京大学医学院附属金陵医院骨科南京市210002

目的 :评估预弯钛网在颈前路椎体次全切除减压融合术(anterior cervical corpectomy and fusion,ACCF)治疗脊髓型颈椎病中的实用性和有效性。方法:回顾性分析2016年1月～2017年1月间因脊髓型颈椎病在我科接受单节段ACCF的82例患者的病... 详细信息

目的 :评估预弯钛网在颈前路椎体次全切除减压融合术(anterior cervical corpectomy and fusion,ACCF)治疗脊髓型颈椎病中的实用性和有效性。方法:回顾性分析2016年1月～2017年1月间因脊髓型颈椎病在我科接受单节段ACCF的82例患者的病例资料,其中39例术中放置预弯钛网(预弯钛网组),43例术中放置普通直钛网(直钛网组)。对比两组患者随访期间钛网末端与椎体上终板和下终板贴合度的变化、椎体间高度变化、钛网沉降率、植骨融合率、日本骨科学会(Japanese Orthopedics Association,JOA)评分及颈项部疼痛视觉模拟评分(visual analog scale,VAS)变化情况。结果:预弯钛网组和直钛网组平均随访17.7±2.1个月和18.4±2.4个月。末次随访时,尽管两组间植骨融合率均为100%,但预弯组钛网末端与椎体上终板和下终板角度的变化(1.0°±0.7°,1.1°±0.6°)均低于直钛网组(1.9°±0.4°,2.2°±0.8°),且差异具有显著性(P0.05);末次随访时两组颈项部VAS评分较术前均显著降低,且预弯钛网组(2.5±1.2分)显著低于直钛网组(3.2±0.8分),组间比较具有统计学意义(P<0.05)。结论:在单节段ACCF手术中,预弯钛网能够与邻近椎体上下终板达到较好的贴合度,减少钛网沉降率。

关键词：脊髓型颈椎病钛网沉降颈椎体次全切除

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转基因和基因编辑猪的研究进展

华南农业大学学报 2019年第5期40卷 91-101页

作者：李国玲徐志谦杨化强吴珍芳华南农业大学动物科学学院

猪是重要的农业经济动物,其在遗传背景、解剖学、生理病理学、营养代谢和疾病特征等方面与人类高度相似,是农业生产性状改良、人类疾病动物模型和异种器官移植研究的重要对象。随着ZFN、TALEN和CRISPR等基因编辑技术的出现,转基因或基... 详细信息

猪是重要的农业经济动物,其在遗传背景、解剖学、生理病理学、营养代谢和疾病特征等方面与人类高度相似,是农业生产性状改良、人类疾病动物模型和异种器官移植研究的重要对象。随着ZFN、TALEN和CRISPR等基因编辑技术的出现,转基因或基因编辑猪的研究取得快速发展。本文将结合当前我国转基因及基因编辑猪的研究现状,对基因编辑技术在农业生产性状改良如提高产肉量、改善肉质、提高抗病能力和建立人类疾病模型、动物生物反应器、异种器官移植等方面进行综述,以期为猪遗传改良和医学研究提供参考。

关键词：转基因猪基因编辑猪遗传改良疾病模型生物反应器异种器官移植

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哺乳动物乳腺发育调控机制的研究进展

畜牧与兽医 2022年第1期54卷 137-143页

作者：王雯竞吴霄臧旭鹏吴珍芳李紫聪华南农业大学动物科学学院/国家生猪种业工程技术研究中心广东广州510642 广东温氏食品集团股份有限公司广东云浮527400

乳腺是哺乳动物特有器官之一,其发育可分为胚胎期、青春期、妊娠期、哺乳期和退化期共5个阶段,发育过程主要受激素、生长因子及细胞因子等调控。乳腺发育主要在出生后,青春期经生长激素(growth hormone,GH)、雌激素(estrogen,E)和胰岛... 详细信息

乳腺是哺乳动物特有器官之一,其发育可分为胚胎期、青春期、妊娠期、哺乳期和退化期共5个阶段,发育过程主要受激素、生长因子及细胞因子等调控。乳腺发育主要在出生后,青春期经生长激素(growth hormone,GH)、雌激素(estrogen,E)和胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF1)等调控启动分支形态发生;妊娠期及哺乳期由孕激素(progesterone,P)和催乳素(prolactin,PRL)共同作用产生腺泡并分泌乳汁;退化期则由断奶启动退化过程,腺体重塑至妊娠前状态。乳腺功能主要是通过产生和分泌乳汁以维持初生幼畜正常发育,研究乳腺发育调控机制对畜牧生产具有重要意义。本文以小鼠为例介绍其乳腺发育过程及发育调控机制,并阐述研究乳腺发育及人工调控乳腺发育对畜牧生产的深刻意义,为后期进一步研究乳腺发育和初乳形成提供一定理论参考。

关键词：哺乳动物乳腺调控机制初乳