本發明專利技術公開了一對特異識別肌肉生長抑制素基因的多肽及其編碼基因和應用。本發明專利技術提供的多肽對，由多肽甲和多肽乙組成；多肽甲中雙連氨基酸依次如下：序列3的2-3、36-37、70-71、104-105、138-139、172-173、206-207、240-241、274-275、308-309、342-343、376-377、410-411、444-445、478-479和512-513；多肽乙中雙連氨基酸依次如下：序列5的2-3、36-37、70-71、104-105、138-139、172-173、206-207、240-241、274-275、308-309、342-343、376-377、410-411、444-445、478-479、512-513和546-547。本發明專利技術提供的多肽對可以特異識別肌肉生長抑制素基因，對于在豬上對MSTN進行敲除或改造以獲得優質高瘦肉率的豬種具有重大應用價值。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一對特異識別肌肉生長抑制素基因的多肽及其編碼基因和應用。
技術介紹
肌肉生長抑制素(MSTN)是骨骼肌生長的負調控因子，在其活力消失后，動物會出現肌肉過度發育的癥狀，其肌肉纖維會增粗或數目增加，表現為出雙肌臀癥狀。由于它是能決定肌肉器官大小的調控因子之一，因此在畜牧生產上有 很好的應用價值和應用前景。很多科學家在豬上對該基因進行了深入的研究，期望通過在豬上對MSTN進行敲除或改造以獲得優質聞瘦肉率的豬種。尋找一種能靶向修飾MSTN基因的技術相當重要。傳統的打靶技術效率非常的低，其主要是依賴細胞內部的同源重組隨機交換完成的，效率非常低。近年來發展的主要方法為依托序列特異的核酸酶進行基因的精確修飾。序列特異的核酸酶主要由一個DNA識別域與一個能非特異性切割DNA的內切酶結構域連接而成。其主要原理為先由DNA識別域識別并結合到需要改造的DNA片段上，然后由與DNA相連的非特異性內切酶結構域對DNA進行切割，造成DNA的雙鏈斷裂(Double-strandbreak，DSB),DSB會激活DNA的自我修復而引起基因的突變從而促進該位點的同源重組。鋅指核酸酶技術(Zinc Finger Nuclease, ZFN)就是前一段所述的基因精確修飾技術，由一個特異性的DNA識別域和一個非特異性核酸內切酶構成。在ZFN識別結構域中，一個鋅指結構可以特異識別多個(通常是3個)連續的堿基，多個鋅指結構能夠識別一連串的堿基。所以，在ZFN的設計過程中，鋅指識別結構域的氨基酸序列是重點，特別是設計如何將多個賴氨酸2-組氨酸2 (Cys2-His2)鋅指蛋白串聯，以及如何通過改變α螺旋的16氨基酸殘基決定每個鋅指蛋白識別的特定三聯體堿基。ZFN技術在基因靶向修飾方面的可行性使得其廣泛應用于個體水平和細胞水平的基因修飾。首先人們通過利用ZFN技術實現了細胞水平的基因定向修飾。如Sangamo公司于2005年首次在人類培養細胞系中實現ZFN介導的基因打靶，2007年應用同樣的ZFN通過同源重組基因實現了基因定點插入。最近，人們利用ZFN分別在人的iPS和ES細胞中實現了基因的靶向突變。ZFN已經成功用于植物、斑馬魚、昆蟲以及多種哺育動物的基因操作，但是仍然有很多問題有待解決，主要包括以下幾個方面=(I)ZFN的制備過程繁瑣、復雜、耗時長、價格昂貴(Sigma公司的一對ZFNs 20萬元人民幣，制備出I對ZFN通常需要2個月)；(2)不能保證所有的基因都能采用ZFN進行敲除，因為鋅指庫里的基因數目有限；(3) ZFN的細胞毒性，主要是非特異切割(脫靶切割)所帶來的副作用。相比之下，轉錄激活子樣效應因子核酸酶(transcriptionactivator-1 ikeeffector nucleases, TALEN)有更多優勢，它是繼鋒指核酸酶技術以來的另一種能夠對基因組進行高效定點修飾的新技術。轉錄因子激活效應物家族中有一種蛋白(TALEs)能夠識別、結合DNA。TALE與DNA序列特異性結合主要是由TAL結構內34個恒定氨基酸序列介導。將TALEs與FokI核酸內切酶的切割域相連接，形成TALEN，從而可以實現對基因組DNA雙鏈在特定位點進行修飾。在TALE的中央存在著一個重復區域，這個區域通常是由33-35個氨基酸的數量可變的重復單元構成。重復序列結構域(Repeat Domain)負責識別特異性的DNA序列。每個重復序列基本上都是一樣的，除了兩個可變的氨基酸，即重復序列可變的雙氨基酸殘基(Repeat-Variable Diresidues, RVD)。TALE識別DNA的機制在于一個重復序列上的RVD能夠識別DNA靶點上的一個核苷酸，再融合FokI核酸內切酶，組合成TALEN。TALEN是一種異源二聚體分子(兩單位的TALE DNA結合結構域融合到一單位的催化性結構域)，能夠切割兩個相隔較近的序列，從而使得特異性增強。該酶的效率高，毒性小，制備周期短，成本低等優勢越來越明顯
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一對特異識別肌肉生長抑制素基因的多肽及其編碼基因和應用。本專利技術提供了一對特異識別肌肉生長抑制素基因的多肽(命名為特異多肽對)，由多肽甲和多肽乙組成；所述多肽甲由16個TAL核酸識別單元組成，每個TAL核酸識別單元中具有兩個雙連氨基酸；所述多肽乙由17個TAL核酸識別單元組成，每個TAL核酸識別單元中具有兩個雙連氨基酸；所述多肽甲中的16個雙連氨基酸依次如下序列表的序列3自N末端第2-3位氨基酸殘基、第36-37位氨基酸殘基、第70-71位氨基酸殘基、第104-105位氨基酸殘基、第138-139位氨基酸殘基、第172-173位氨基酸殘基、第206-207位氨基酸殘基、第240-241位氨基酸殘基、第274-275位氨基酸殘基、第308-309位氨基酸殘基、第342-343位氨基酸殘基、第376-377位氨基酸殘基、第410-411位氨基酸殘基、第444-445位氨基酸殘基、第478-479位氨基酸殘基和第512-513位氨基酸殘基；所述多肽乙中的17個雙連氨基酸依次如下序列表的序列5自N末端第2-3位氨基酸殘基、第36-37位氨基酸殘基、第70-71位氨基酸殘基、第104-105位氨基酸殘基、第138-139位氨基酸殘基、第172-173位氨基酸殘基、第206-207位氨基酸殘基、第240-241位氨基酸殘基、第274-275位氨基酸殘基、第308-309位氨基酸殘基、第342-343位氨基酸殘基、第376-377位氨基酸殘基、第410-411位氨基酸殘基、第444-445位氨基酸殘基、第478-479位氨基酸殘基、第512-513位氨基酸殘基和第546-547位氨基酸殘基。所述多肽甲具體可如序列表的序列3所示。所述多肽乙具體可如序列表的序列5所示。本專利技術還保護一對DNA分子(命名為特異DNA分子對)，由編碼所述多肽甲的DNA分子甲和編碼所述多肽乙的DNA分子乙組成。所述DNA分子甲中，編碼所述多肽甲的16個雙連氨基酸的核苷酸依次如下序列表的序列2自5’末端第4-9位核苷酸、第106-111位核苷酸、第208-213位核苷酸、第310-315位核苷酸、第412-417位核苷酸、第514-519位核苷酸、第616-621位核苷酸、第718-723位核苷酸、第820-825位核苷酸、第922-927位核苷酸、第1024-1029位核苷酸、第1126-1131位核苷酸、第1228-1233位核苷酸、第1330-1335位核苷酸、第1432-1437位核苷酸和第1534-1539位核苷酸。所述DNA分子乙中，編碼所述多肽乙的17個雙連氨基酸的核苷酸依次如下 序列表的序列4自5’末端第4-9位核苷酸、第106-111位核苷酸、第208-213位核苷酸、第310-315位核苷酸、第412-417位核苷酸、第514-519位核苷酸、第616-621位核苷酸、第718-723位核苷酸、第820-825位核苷酸、第922-927位核苷酸、第1024-1029位核苷酸、第1126-1131位核苷酸、第1228-1233位核苷酸、第1330-1335位核苷酸、第1432-1437位核苷酸、第1534-1539位核苷酸和第本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一對多肽，由多肽甲和多肽乙組成；所述多肽甲由16個TAL核酸識別單元組成，每個TAL核酸識別單元中具有兩個雙連氨基酸；所述多肽乙由17個TAL核酸識別單元組成，每個TAL核酸識別單元中具有兩個雙連氨基酸；所述多肽甲中的16個雙連氨基酸依次如下：序列表的序列3自N末端第2？3位氨基酸殘基、第36？37位氨基酸殘基、第70？71位氨基酸殘基、第104？105位氨基酸殘基、第138？139位氨基酸殘基、第172？173位氨基酸殘基、第206？207位氨基酸殘基、第240？241位氨基酸殘基、第274？275位氨基酸殘基、第308？309位氨基酸殘基、第342？343位氨基酸殘基、第376？377位氨基酸殘基、第410？411位氨基酸殘基、第444？445位氨基酸殘基、第478？479位氨基酸殘基和第512？513位氨基酸殘基；所述多肽乙中的17個雙連氨基酸依次如下：序列表的序列5自N末端第2？3位氨基酸殘基、第36？37位氨基酸殘基、第70？71位氨基酸殘基、第104？105位氨基酸殘基、第138？139位氨基酸殘基、第172？173位氨基酸殘基、第206？207位氨基酸殘基、第240？241位氨基酸殘基、第274？275位氨基酸殘基、第308？309位氨基酸殘基、第342？343位氨基酸殘基、第376？377位氨基酸殘基、第410？411位氨基酸殘基、第444？445位氨基酸殘基、第478？479位氨基酸殘基、第512？513位氨基酸殘基和第546？547位氨基酸殘基。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李奎，阮進學，吳添文，劉楠，楊述林，牟玉蓮，
申請(專利權)人：中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，
類型：發明
國別省市：
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