反转录病毒介导的斑马鱼全基因组高效突变

【作者】 郑乃中； 王冬梅； Li-En Jao； Kyle Dolan； Jessica Ivey； Seth Zonies； Xiaolin Wu； 邬康迈； 杨红波； 孟庆超； 朱作言； Shawn M.Burgess； 林硕； 张博；

【机构】 细胞增殖与分化教育部重点实验室北京大学生命科学学院； Genome Technology Branch,National Human Genome Research Institute,Bethesda,MD20892-8004,USA； Laboratory of Molecular Technology,National Cancer Institute,SAIC,Frederick,MD21701,USA； Department of Molecular,Cell,and Developmental Biology,University of California,Los Angeles,CA,USA；

【摘要】 我们发展了一套高效的斑马鱼反转录病毒插入突变技术。通过在斑马鱼胚胎中注射源于鼠莫勒氏白血病病毒的假型反转录病毒和 LM-PCR 技术定位病毒插入的位点等方法,我们可以得到大量携带有反转录病毒插入的斑马鱼。通过对～3000个携带反转录病毒插入的 F₁成鱼的病毒插入位点附近的基因组进行高通量测序,我们得到了～4000个不同的反转录病毒插入旁侧序列。其中的1857个序列可以在斑马鱼基因组数据中得到定位,有687个插入位于基因附近,并且插入更偏好于第一个内含子区域。我们对25个病毒插入在基因内的斑马鱼进行内交。检测其后代胚胎的 mRNA 水平,结果表明对于约50%的"基因插入",mRNA 水平会有大于70%的降低,并且最有可能发生突变的插入位点为外显子和第一个内含子。基于上述结果,反转录病毒在基因内插入造成突变的几率大约为1/5。在19个导致 mRNA 水平降低的插入中观察到3个在胚胎发育过程中出现突变表型。这样,按照我们的策略,大约测定30个 F₁的序列可以找到一个突变体:这是用 TILLING 的方法鉴定突变体的效率的20-30倍。如果与斑马鱼的精子冻存技术相结合,将 F₁斑马鱼的精子冻存,那么将可能对斑马鱼全部基因进行突变。更多还原