[发明专利]FUT3基因作为靶点在提高猪对大肠杆菌抗性中的应用

说明书

本发明属于基因工程技术领域，具体公开了FUT3基因作为靶点在提高猪对大肠杆菌抗性中的应用。本发明研究发现FUT3基因表达水平与大肠杆菌抗性密切相关。本研究从mRNA、蛋白质以及细胞水平上系统探讨了FUT3基因在仔猪抗F18大肠杆菌感染过程中发挥的重要作用，以期确定其可以作为细菌性腹泻重要的抗性候选功能基因，同时也将为之后在生猪生产中开展仔猪抗大肠杆菌腹泻病的分子选育提供科学根据。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及FUT3基因作为靶点在提高猪对大肠杆菌抗性中的应用。

背景技术

CRISPR/Cas9技术是来源于细菌和古生菌中的一种由sgRNA(small guide RNA)介导的适应性免疫系统。其中sgRNA用于识别、结合靶点DNA，当Cas9蛋白活性被激活后可结合区域下游的DNA并对其进行切割，生成双链DNA断裂，诱发由非同源末端连接修复机制造成的移码突变，从而实现对靶基因的编辑。CRISPR/Cas9技术因其简便和高效的特性，近几年来作为真核基因进行定点编辑的重要遗传手段在人类及动植物基因功能研究领域得到广泛应用。猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)分离自新生仔猪空肠中段的柱状上皮细胞，具有研究猪病原体感染的物种特异性，是研究猪多种疾病研究的理想体外模型，尤其在产肠毒素大肠杆菌和病毒性腹泻抗性基因功能鉴定研究中广泛应用。目前尚未有猪FUT3基因的敲除载体及FUT3基因敲除的小肠上皮细胞模型。

FUT3是岩藻糖转移酶基因家族中的一员，能够编码α-(1,3/4)岩藻糖转移酶，在组织血型抗原(ABO抗原和Lewis抗原)形成中发挥重要的调控作用。研究发现，FUT3基因与人类病毒感染以及弓形虫感染等多种疾病密切相关，并且FUT3基因还参与机体的免疫应答及炎症反应。迄今为止，大多数研究集中在探讨基因的遗传多态性和表达与人类疾病的关系，关于猪FUT3基因的研究较少，尤其关于猪FUT3表达与大肠杆菌感染的关系研究还鲜有报道，因此在仔猪组织和细胞水平上开展猪FUT3对大肠杆菌抗性的调控机制和功能验证工作，对于深入研究FUT3基因具有重要的突破意义。

发明内容

本发明的目的在于提供FUT3基因作为靶点在制备用于提高猪对大肠杆菌或细菌性腹泻抗性的试剂中的应用。

本发明的另一目的在于FUT3基因在作为提高猪细菌性腹泻抗性功能基因中的应用。

本发明的另一目的在于FUT3基因在仔猪抗大肠杆菌腹泻病的分子选育中的应用。

本发明的另一目的在于干扰、抑制、沉默或敲除FUT3基因的物质或者以FUT3基因为靶点降低FUT3基因表达的化学药物在制备用于提高猪对大肠杆菌或细菌性腹泻抗性的试剂中的应用。

本发明的又一目的在于提供一组基于CRISPR/Cas9技术靶向敲除猪FUT3基因的sgRNA向导序列、敲除载体和细胞系及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

FUT3基因作为靶点在制备用于提高猪对大肠杆菌或细菌性腹泻抗性的试剂中的应用。

FUT3基因在作为提高猪细菌性腹泻抗性功能基因中的应用。

FUT3基因在仔猪抗大肠杆菌腹泻病的分子选育中的应用。

干扰、抑制、沉默或敲除FUT3基因的物质或者以FUT3基因为靶点降低FUT3基因表达的化学药物在制备用于提高猪对大肠杆菌或细菌性腹泻抗性的试剂中的应用。

上述的应用中以FUT3基因作为靶点采用基因干扰、抑制、沉默或敲除技术或者采用化学药物降低猪FUT3基因的表达，提高猪对大肠杆菌或细菌性腹泻的抗性，或者培育抗大肠杆菌腹泻病的仔猪品种。

上述的用于提高猪对大肠杆菌抗性的试剂中包含能够干扰、抑制、沉默或敲除FUT3基因的物质。