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锌指核酸酶介导的小鼠MSTN基因敲除的研究
介绍
肌肉生长因子(MSTN)是一种重要的调节因子，在肌肉形成和萎缩过程中都扮演着重要的角色。由于它对肌肉质量的影响，MSTN基因一直受到肌肉生长和肌肉萎缩的研究人员的关注。近年来，基因敲除技术在这方面的研究中受到了越来越多的重视。本文将探讨锌指核酸酶介导的小鼠MSTN基因敲除的研究。
锌指核酸酶介导的基因敲除技术
锌指核酸酶(nuclease)是一种能够切断DNA的一种蛋白质。这种蛋白质能够识别并结合到指定的DNA序列，进而切断这个序列。这样，它可以通过改变细胞的基因组，实现对基因的精确定向编辑。目前，利用细胞自身的DNA修复机制，人们可以实现基因的删减或替换，从而有效应用于基因清除或置换、病原体的基因功能研究以及治疗一些遗传疾病等方面。
小鼠MSTN基因敲除研究
MSTN是一种抑制生殖器肌肉发育的蛋白质，它的缺失可以增加肌肉质量和运动能力，并促进新生的肌纤维的增加。
Li等(2017)使用CRISPR-Cas9技术创建了小鼠MSTN基因敲除模型。在这个研究中，研究人员使用用于指导Cas9靶向切割的两个CRISPR/Cas9sgRNA和一种安全的锌指核酸酶ZFN来切割MSTN基因片段。研究人员成功地将这个基因片段移除，从而使小鼠MSTN基因失效。他们通过肌肉组织可视化MSTN缺失，并证实MSTN基因敲除小鼠的肌肉组织结构和功能的显着改善。经过体细胞外繁殖，获得了许多MSTN基因敲除小鼠的子代。这个研究提供了有效的方式来诱导小鼠的MSTN基因敲除。
该研究还证明了MSTN基因敲除小鼠的运动能力显著提高。在T型迷宫跑步实验中，MSTN基因敲除小鼠的速度比正常小鼠快了60%以上。
除此之外，该实验还比较了MSTN基因敲除小鼠和正常小鼠的肌肉重量和肌肉组织。实验发现，MSTN基因敲除小鼠的肌肉比正常小鼠大，肌肉纤维也更多。这显示了MSTN基因对小鼠肌肉大小、强度及数量的调控作用。
结论
总之，通过锌指核酸酶介导的小鼠MSTN基因敲除研究，我们可以得出锌指核酸酶技术可以成功地敲除小鼠基因，并对肌肉质量产生显著的影响。这种技术不仅可以为肌肉疾病相应的治疗工作提供更好的手段，同时也可以为遗传学和基因编辑研究提供重要的工具。