猪SCD1和SCD5双基因敲除细胞系的构建及其对脂肪沉积的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 方钱海

作者： 方钱海;郭帅;任红艳;白文哲;高斯;刘雯雯;陈洪波;张立苹

作者机构：

关键词： CRISPR/Cas9技术;硬脂酰辅酶A去饱和酶（SCD）;脂肪酸代谢;脂肪沉积;多基因编辑

期刊名称： 农业生物技术学报

ISSN： 1674-7968

年卷期： 2024 年 004 期

页码： 795-806

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 脂肪沉积及脂肪酸组成对猪肉品质具有决定性影响，硬脂酰辅酶A去饱和酶（stearoyl-CoA desaturase, SCD）对脂肪酸组成及代谢具有重要的调控作用。目前SCD1和SCD5是包括人类（Homo sapiens）在内的多种脊椎动物中仅有的两种SCD亚型，为明确SCD1和SCD5对猪（Sus scrofa）脂肪酸种类与组成的影响及其作用机制，本研究利用单single guide RNA（sgRNA）和双sgRNA相结合介导的CRISPR/Cas9技术对SCD1及SCD5基因进行定点敲除，筛选获得纯合缺失单克隆细胞系，对其进行脂肪酸含量的检测分析，并检测双基因缺失对脂肪沉积和脂质代谢的影响。结果显示，SCD1及SCD5双基因编辑效率超过70%;SCD1及SCD5双基因缺失降低了其介导的限速反应产物棕榈油酸（C16∶1）和油酸（C18∶1）的相对含量；同时，细胞中多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid, PUFA）的含量显著提高。SCD1和SCD5的缺失还影响了芥酸（C22∶1n9）、二十二碳五烯酸（docosapentaenoic acid, DPA）、二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid, DHA）、二十碳五稀酸（eicosapentaenoic acid, EPA）和亚油酸（C18∶2n6）等脂肪酸的含量；SCD1和SCD5整体缺失后甘油三酯的含量显著降低，影响了脂肪酸合成酶（fatty acid synthase,FASN）、酰基辅酶A合成酶3（acyl-CoA synthetase long-chain family member 3, ACSL3）等与脂肪酸和脂质代谢相关蛋白的表达。结果表明，SCD对脂肪酸的组成及代谢和脂肪沉积具有重要的调控作用。本研究为猪肉品质改良及肥胖疾病研究提供了细胞模型和参考。

分类号： S828

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