Получение кроликов с нокаутом гена LEPR с помощью системы CRISPR/CAS9

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Мутации в гене LEPR, кодирующем рецептор гормона лептина, у человека приводят к развитию морбидного ожирения, нарушению обмена липидов, дефектами фертильности. У грызунов описаны спонтанные мутации в гене Lepr, а также получены животные с нокаутом LEPR, в том числе с помощью системы CRISPR/Cas9. Особенности липидного обмена у грызунов существенно отличаются от таковых у человека или кроликов, поэтому наиболее релевантной моделью нарушений липидного обмена и морбидного ожирения являются кролики, однако до настоящего времени не сообщалось о получении кроликов с нокаутом гена LEPR. В данной работе с помощью системы CRISPR/Cas9 за счет внесения делеции в области 10 экзона был получен кролик с нокаутом гена LEPR. Показано, что вес нокаутного кролика был существенно выше среднего веса кроликов дикого типа. Технология получения кроликов c нокаутом LEPR с помощью CRISPR/Cas9 позволит создать модель морбидного ожирения и эндокринных нарушений, обусловленных мутациями в гене рецептора лептина человека.

Об авторах

Ю. Ю. Силаева

Институт биологии гена Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: mshepelev@mail.ru

Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины

Россия, Москва

П. Д. Сафонова

Институт биологии гена Российской академии наук

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, Москва

Д. В. Попов

Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, пос. Родники, Московская область

М. А. Филатов

Институт биологии гена Российской академии наук

Email: mshepelev@mail.ru

Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины

Россия, Москва

Ю. Д. Окулова

Институт биологии гена Российской академии наук

Email: mshepelev@mail.ru

Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины

Россия, Москва

Р. А. Шафеи

Московский Государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, Москва

О. И. Скобель

Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, пос. Родники, Московская область

Д. Э. Высоцкий

Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, пос. Родники, Московская область

Ю. Д. Губарев

Белгородский государственный национальный университет

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, Белгород

В. И. Глазко

Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, пос. Родники, Московская область

Т. Т. Глазко

Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, пос. Родники, Московская область

П. Г. Георгиев

Институт биологии гена Российской академии наук

Email: mshepelev@mail.ru

академик РАН

Россия, Москва

Г. Ю. Косовский

Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева

Email: mshepelev@mail.ru
Россия, пос. Родники, Московская область

М. В. Шепелев

Институт биологии гена Российской академии наук

Email: mshepelev@mail.ru

Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины

Россия, Москва

Список литературы

  1. Алипкина С.И. et al. Лептин и его рецептор в норме и при патологии // Успехи Современной Биологии. 2019. Vol. 139. P. 352–364.
  2. Friedman J.M. Leptin and the endocrine control of energy balance // Nat Metab. 2019. Vol. 1, № 8. P. 754–764.
  3. Schaab M., Kratzsch J. The soluble leptin receptor // Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2015. Vol. 29, № 5. P. 661–670.
  4. Berger C., Klöting N. Leptin Receptor Compound Heterozygosity in Humans and Animal Models // Int J Mol Sci. 2021. Vol. 22, № 9. P. 4475.
  5. Israel D., Chua S. Leptin receptor modulation of adiposity and fertility // Trends Endocrinol Metab. 2010. Vol. 21, № 1. P. 10–16.
  6. Iikuni N. et al. Leptin and Inflammation // Curr Immunol Rev. 2008. Vol. 4, № 2. P. 70–79.
  7. Pennington K.A. et al. Conditional knockout of leptin receptor in the female reproductive tract reduces fertility due to parturition defects in mice // Biol Reprod. 2022. Vol. 107, № 2. P. 546–556.
  8. Coleman D.L. Obese and diabetes: two mutant genes causing diabetes-obesity syndromes in mice // Diabetologia. 1978. Vol. 14, № 3. P. 141–148.
  9. Zhang Y. et al. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue // Nature. 1994. Vol. 372, № 6505. P. 425–432.
  10. Chen H. et al. Evidence that the diabetes gene encodes the leptin receptor: identification of a mutation in the leptin receptor gene in db/db mice // Cell. 1996. Vol. 84, № 3. P. 491–495.
  11. McMinn J.E. et al. An allelic series for the leptin receptor gene generated by CRE and FLP recombinase // Mamm Genome. 2004. Vol. 15, № 9. P. 677–685.
  12. Cohen P. et al. Selective deletion of leptin receptor in neurons leads to obesity // J Clin Invest. 2001. Vol. 108, № 8. P. 1113–1121.
  13. McMinn J.E. et al. Neuronal deletion of Lepr elicits diabesity in mice without affecting cold tolerance or fertility // Am J Physiol Endocrinol Metab. 2005. Vol. 289, № 3. P. E403-411.
  14. Gogiraju R. et al. Deletion of endothelial leptin receptors in mice promotes diet-induced obesity // Sci Rep. 2023. Vol. 13, № 1. P. 8276.
  15. Morioka T. et al. Disruption of leptin receptor expression in the pancreas directly affects beta cell growth and function in mice // J Clin Invest. 2007. Vol. 117, № 10. P. 2860–2868.
  16. Guo K. et al. Disruption of peripheral leptin signaling in mice results in hyperleptinemia without associated metabolic abnormalities // Endocrinology. 2007. Vol. 148, № 8. P. 3987–3997.
  17. Wu-Peng X.S. et al. Phenotype of the obese Koletsky (f) rat due to Tyr763Stop mutation in the extracellular domain of the leptin receptor (Lepr): evidence for deficient plasma-to-CSF transport of leptin in both the Zucker and Koletsky obese rat // Diabetes. 1997. Vol. 46, № 3. P. 513–518.
  18. Bao D. et al. Preliminary Characterization of a Leptin Receptor Knockout Rat Created by CRISPR/Cas9 System // Sci Rep. 2015. Vol. 5. P. 15942.
  19. Matsuhisa F. et al. Transgenic Rabbit Models: Now and the Future // Applied Sciences. 2020. Vol. 10, № 21.
  20. Maslennikova A. et al. Engineering T-Cell Resistance to HIV-1 Infection via Knock-In of Peptides from the Heptad Repeat 2 Domain of gp41 // mBio. 2022. Vol. 13, № 1. P. e0358921.
  21. Sakurai T. et al. A single blastocyst assay optimized for detecting CRISPR/Cas9 system-induced indel mutations in mice // BMC Biotechnol. 2014. Vol. 14. P. 69.
  22. Green M.R., Sambrook J. Preparation of Genomic DNA from Mouse Tails and Other Small Samples // Cold Spring Harb Protoc. 2017. Vol. 2017, № 9. P. pdb.prot093518.
  23. Абрашова Т.В. et al. // СПРАВОЧНИК. Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных. СПб: ЛЕМА, 2013. P. с.15.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».