[发明专利]一种Ptrf基因增强子及其在调控脂肪沉积中的应用

说明书

本发明公开了一种Ptrf基因增强子及其在脂肪沉积调控中的应用，鼠Ptrf基因增强子，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。利用双荧光素酶报告系统证实该增强子，能在293细胞以及3T3‑L1细胞中显著增强鼠Ptrf基因启动子的转录活性。更重要的是，在鼠腹股沟脂肪组织中直接注射慢病毒浓缩液，增强子抑制对于小鼠的脂肪沉积性状产生了显著的改变。本发明基于CRISPR/dCas9‑KRAB系统实现对鼠Ptrf基因增强子的表达抑制，并首次通过慢病毒载体直接获得增强子表达抑制的动物模型，具有操作便利、干扰效率高的优势。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及一种Ptrf基因增强子及其在调控脂肪沉积中的应用。

背景技术

Ptrf基因：Ptrf(聚合酶聚合酶I和转录释放因子，也称为Cavin1)是一种转录调控因子，存在于细胞膜表面是参与形成细胞膜小窝结构域中生物发生和功能保持的重要组成部分，并行使细胞膜囊泡转运、胆固醇代谢和脂类分解调控等功能。小窝结构存在于大多数细胞类型中，但在脂肪细胞中尤其丰富，它们占质膜表面积的30％。人类Ptrf基因的突变已被报道会导致全身性脂肪组织消失、肌营养不良。Ptrf缺失小鼠同样表现出了体脂的大幅度降低，以及葡萄糖耐受不良和高胰岛素血症，已有相当多的体内和体外证据支持Ptrf在脂质代谢中的作用。综合分析表明Ptrf基因可能是参与脂肪沉积的重要基因。

增强子：基因表达通过许多顺式调控元件的综合作用进行调控，包括核心启动子和启动子近端元件，位于距离转录起始位点(TSS)更远的各种顺式调控模块，例如增强子、沉默子、绝缘子等。在这一群元素中，增强子及其相关转录因子在基因表达的启动中起着主导作用，识别增强子位置一直是许多研究的主要焦点。增强子是一小段DNA，通常长度为几百个碱基对(bp)，通过短的特定DNA序列(基序)招募转录因子来调节转录。增强子在控制细胞类型特异性基因表达和细胞命运转变中起关键作用。了解调控增强子及其靶基因之间复杂相互作用的机制是对于理解转录调节一般原理向前迈出的重要一步。探索与Ptrf基因启动子相互作用的调控因子可能会发现更合适的调控位点。

CRISPR/dCas9-KRAB系统：随着将表观遗传调节因子筛选与DNA靶向编辑工具相结合的基因组工程技术的进步，对表观遗传调控的自定义控制越来越容易实现。靶向基因抑制的结构域工具，其中最常用的效应物是KRAB结构域。CRISPR-dCas9-KRAB系统可以将效应域定位到目标基因组区域，以控制表观遗传状态。当靶向启动子区域、5'非翻译区域和近端增强子时，KRAB将抑制性复合物募集到靶序列以进行异染色质形成和DNA甲基化。dCas9-KRAB融合可有效沉默各类转录调控模块。这种由SgRNA引导的dCas9-KRAB基因组编辑平台的简便性和多功能性使其能够快速应用于研究基因调控网络、筛选细胞表型和指导细胞命运等领域。dCas9-KRAB可作为研究基因调控元件表达抑制的有效工具，操作简单灵活。

综上，Ptrf基因是调控脂肪沉积的重要基因靶标之一。Ptrf基因的表达量能够直接的影响个体的代谢，而目前尚未见对Ptrf基因增强子元件的相关研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：第一是提供一个鼠Ptrf基因增强子，第二是提供一种该增强子表达抑制的动物模型，强调了Ptrf增强子的应用价值。

本发明的技术方案为：鼠Ptrf基因增强子，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

扩增上述所述的鼠Ptrf基因增强子的引物对，所述引物对的核苷酸序列如SEQ IDNo.2和SEQ ID No.3所示。

扩增上述所述的鼠Ptrf基因增强子的方法，以鼠基因组DNA为模板，以SEQ IDNo.2和SEQ ID No.3所示的引物对进行PCR扩增，得到SEQ ID No.1所示的鼠Ptrf基因增强子。

一种生物材料，含有上述所述的鼠Ptrf基因增强子，所述生物材料为重组DNA、载体或工程菌等。