无透明带核移植技术

近几年,虽然体细胞核移植研究取得了巨大的成就,但是基本上沿用Willadsen最初的方法——去核、注核、融合和激活。而且所获得的克隆动物往往会出现很多问题如器官发育异常等,其中的原因不清。因此,人们试图革新原有的核移植方法,并建立了新的核移植方法——无透明带核移植法,以期提高核移植的效率及解决核移植中存在的问题。现对无透明带核移植技术的两种方法——反向核移植法和手工核移植法以及单个胚胎培养系统进行介绍。     

供核细胞对体细胞核移植效率的影响

利用体细胞核移植技术克隆动物、生产转基因家畜具有极大的应用潜力。然而,核移植效率低下、克隆后代形态异常等问题仍然制约着体细胞核移植技术的产业化进展。影响体细胞核移植效率的因素很多,该文着重从供核细胞的类型、细胞体外培养、细胞凋亡及转基因操作等方面阐述其对体细胞核移植效率的影响。     

硬骨鱼类细胞核移植的研究进展

自１９９７年世界首例体细胞核移植绵羊“多莉”诞生以来,动物细胞核移植引起世界范围内人们的关注。硬骨鱼类具有很多优点,是研究核移植良好的材料。作者综述了硬骨鱼类细胞核移植技术的发展和完善以及在核质互作、细胞核发育全能性、鱼类育种及纯系建立等方面的应用,并对鱼类核移植存在的问题和前景进行了概括。     

DNA甲基化和组蛋白修饰在克隆动物发育过程中的作用

体细胞核移植在农业应用、生产疾病模型动物、转基因家畜或产生人胚胎干细胞来治疗人类的疾病方面有巨大的应用潜力。虽然已经成功克隆出多种哺乳动物, 但该技术仍存在一些未解决的问题, 包括产生克隆动物的效率低和克隆动物的异常等。异常的表观遗传重编程是克隆胚胎发育失败的一个重要因素。文章重点论述了DNA甲基化、组蛋白修饰及其与克隆胚胎发育的关系。了解表观遗传调控机制有助于解决核移植技术中存在的问题, 有利于更好地应用这项技术。     

核移植介导的哺乳动物体细胞核重编程研究进展

哺乳动物的体细胞核移植技术已经发展了20年有余,重构胚发育过程中的核重编程异常是制约这项技术应用的主要障碍。目前,提高克隆效率的方法主要是通过调节重编程过程中的表观遗传修饰来修复重编程的错误,从而提高核移植胚胎的发育效率。综述了核移植后早期胚胎发育过程中供体核重编程的异常,讨论了修复这些异常表观遗传修饰的研究进展,并对可能影响核移植胚胎发育的重编程事件及新兴技术进行展望。     

动物异种细胞核移植技术研究进展

作为研究动物胚胎发育过程中核质关系重要手段的细胞核移植技术正在逐步完善。异种细胞核移植技术不仅可用于保护濒危野生动物和珍贵的动物遗传资源,而且在研究核质相互作用和物种之间的进化关系上有着独特的用途。尽管目前同种核移植在许多哺乳动物上都获得成功,但异种核移植研究还刚刚开始,有许多问题亟待解决。本仅就现已发表的少量献,简要综述了动物异种核移植研究的历史与现状、影响因素、面临问题和应用前景。     

克隆猪技术及其在转基因猪研究中的应用

哺乳动物核移植技术是一种可以获得基因组遗传信息完全相同的后代的生物技术。猪体细胞核移植技术包括以下几个环节：卵母细胞的体外成熟、供体细胞的分离和处理、体细胞的核转移、重构胚胎的人工激活、胚胎体外培养和胚胎移植。由于该技术在最近几年的迅速发展,很多实验室已通过该技术成功获得了克隆猪后代。核移植克隆猪技术的出现为生产转基因猪提供了一种有效的方法,并且是目前生产基因打靶猪的惟一方法。至今利用克隆猪技术已经成功获得了一系列的转基因猪和基因敲除猪。以核移植技术产生基因修饰猪目前正处于从基础研究走向应用的过渡阶段。尽管猪体细胞核移植克隆的效率（出生克隆猪数占所用卵数的比例）还不高,但是由于通过该技术能够对猪基因组进行特定的修饰,确保生产的克隆动物100％为转基因动物,从而大大提高了转基因猪的制作效率,可以预料猪核移植技术将会对医药业和农业产生重大的影响。     

体细胞核移植诱导的表观遗传学变化

体细胞核移植技术是指将一个分化的体细胞核置入去核的卵母细胞中,并发育产生与供体细胞遗传背景一致的克隆后代的技术。目前,世界上通过体细胞核移植技术已经产生了许多的克隆动物。但克隆过程中还存在着很多问题,比如,克隆效率太低、克隆个体常伴有表型异常和早亡等,从而使该技术应有的应用潜力不能得到充分的发挥。体细胞表观遗传学重编程的不完全或紊乱是造成核移植诸多问题的主要原因。近十多年来,人们对体细胞核移植后的重编程进行了广泛的研究,其核心内容包括核及核外结构的重塑、DNA甲基化模式的重建、基因印迹和x染色体失活、组蛋白乙酰化模式的重建、端粒长度恢复等,以期能够对其重编程加以人为干预,从而提高动物克隆效率。本文拟对体细胞核移植诱导的重编程研究进展加以综述,希望对体细胞重编程机制的阐明有所启发。     

哺乳动物体细胞核移植研究进展

体细胞核移植技术已经在基础研究领域与产业化应用领域体现出了重要的价值,因而体细胞核移植技术及其相关研究已经成为了生物领域的持续性研究热点,但是围绕体细胞核移植技术仍然存在许多质疑,其中最主要的就是体细胞核移植的效率较低。尽管如此,体细胞核移植研究仍然在近年来取得了令人瞩目的成就,包括小鼠与恒河猴核移植胚胎干细胞系的建立。该文就体细胞核移植的研究历史与进展进行简要的论述,同时针对体细胞核移植研究中的细胞重编程与治疗性克隆研究中的发展与问题进行剖析,希望能够积极推动治疗性克隆的研究进展,加速核移植与干细胞技术在产业化领域中的应用。     

各国家畜胚胎细胞核移植研究进展

细胞核移植技术就是将成熟的卵母细胞或受精卵中的细胞核除去后移植其它细胞核,使卵母细胞不经过精子穿透等有性过程就可被激活、正常分裂并发育成新的个体。因此,核移植技术可以使细胞核供体的基因通过无性繁殖手段得到完全的复制,从而产生出克隆(无性繁殖)动物。鱼类的细胞核移植的成功报道已有很多且很早。然而哺乳动物,尤其是家畜的胚胎细胞核移植是近几年才发展起来的。     

体细胞核移植技术在不同物种中的应用及提高其成功率的可能措施

体细胞核移植技术具有极其广阔的应用前景,但极低的成功率限制了这项技术在实践生产中的应用。不同的学者在不同的物种上进行了一系列的尝试,试图提高体细胞核移植的成功率。本文就体细胞核移植技术在不同物种中的成功应用进行阐述,并就如何提高体细胞核移植成功率阐明一些观点。     

Aberrant profile of gene expression in cloned mouse embryos derived from donor cumulus nuclei

Somatic cell nuclear transfer has successfully been used to clone several mammalian species including the mouse, albeit with extremely low efficiency. This study investigated gene expression in cloned mouse embryos derived from cumulus cell donor nuclei, in comparison with in vivo fertilized mouse embryos, at progressive developmental stages. Enucleation was carried out by the conventional puncture method rather than by the piezo-actuated technique, whereas nuclear transfer was achieved by direct cumulus nuclear injection. Embryonic development was monitored from chemically induced activation on day 0 until the blastocyst stage on day 4. Poor developmental competence of cloned embryos was observed, which was confirmed by lower cell counts in cloned blastocysts, compared with the in vivo fertilized controls. Subsequently, real-time polymerase chain reaction was used to analyze and compare embryonic gene expression at the 2-cell, 4-cell, and blastocyst stages, between the experimental and control groups. The results showed reduced expression of the candidate genes in cloned 2-cell stage embryos, as manifested by poor developmental competence, compared with expression in the in vivo fertilized controls. Cloned 4-cell embryos and blastocysts, which had overcome the developmental block at the 2-cell stage, also showed up-regulated and down-regulated expression of several genes, strongly suggesting incomplete nuclear reprogramming. We have therefore demonstrated that aberrant embryonic gene expression is associated with low developmental competence of cloned mouse embryos. To improve the efficiency of somatic cell nuclear transfer, strategies to rectify aberrant gene expression in cloned embryos should be investigated.This project was funded mainly by the National University of Singapore (grant number: R-174-000-065-112/303).     

体细胞核移植后表观遗传重编程的异常及其修复

体细胞核移植(Somatic cell nuclear transfer, SCNT)是指将高度分化的体细胞移入到去核的卵母细胞中发育并最终产生后代的技术。然而, 体细胞克隆的总体效率仍然处于一个较低的水平, 主要原因之一是由于体细胞供体核不完全的表观遗传重编程, 包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、基因组印记、X染色体失活和端粒长度等修饰出现的异常。使用一些小分子化合物以及Xist基因的敲除或敲低等方法能修复表观遗传修饰错误, 辅助供体核的重编程, 从而提高体细胞克隆效率, 使其更好地应用于基础研究和生产实践。文章对体细胞核移植后胚胎发育过程中出现的异常表观遗传修饰进行了综述, 并着重论述了近年来有关修复表观遗传错误的研究进展。     

转基因动物研究新进展

我们曾对转基因动物的制作方法、转基因动物研究的应用、转基因的表达特征及提高转基因表达的策略等作过专题综述＾「１」。而这之后在转基因动物的研究方面又获得了许多新进展,其中转线粒体动物的问世拓宽了转基因动物的研究内容。在制作转基因动物的方法上,１９９８－１９９９年世界上先后报道了三种新方法：即由Ｓｃｈｎｉｅｋ等报道的体细胞核移植技术实现转基因,由Ａｎｔｈｏｎｙ Ｗ．Ｓ．Ｃ等报道的通过用逆转录病毒载体感     

核移植与治疗性克隆

核移植与治疗性克隆在畜牧业生产以及生物医学上具有广阔和诱人的应用前景。文章分析指出卵母细胞质量与供核细胞重新编程是影响体细胞核移植效率及克隆动物异常的主要因素,阐述了治疗性克隆所面临的一些基本问题及出路：治疗性克隆以核移植技术为基础,核移植所面临的一些问题也直接影响着治疗性克隆的临床应用;核移植胚胎干细胞分离培养效率的高低以及向重要功能细胞定向分化是治疗性克隆的前提;成体干细胞可用于一些重大疾病的治疗,但不能完全替代克隆性治疗;伦理问题也阻碍治疗性克隆的发展。核移植及治疗性克隆技术要想尽快更好地应用于临床和造福于人类,需要不断完善各技术环节和加强一些基础理论的研究。Abstract: Nuclear transfer and therapeutic cloning have widespread and attractive prospects in animal agriculture and biomedical applications. We reviewed that the quality of oocytes and nuclear reprogramming of somatic donor cells were the main reasons of the common abnormalities in cloned animals and the low efficiency of cloning and showed the problems and outlets in therapeutic cloning, such as some basic problems in nuclear transfer affected clinical applications of therapeutic cloning. Study on isolation and culture of nuclear transfer embryonic stem (ntES) cells and specific differentiation of ntES cells into important functional cells should be emphasized and could enhance the efficiency. Adult stem cells could help to cure some great diseases, but could not replace therapeutic cloning. Ethics also impeded the development of therapeutic cloning. It is necessary to improve many techniques and reinforce the research of some basic theories, then somatic nuclear transfer and therapeutic cloning may apply to agriculture reproduction and benefit to human life better.     

细胞核移植牛供质卵母细胞研究现状

核移植牛的研究具有巨大的经济价值,国外对此的研究不断深入,但国内开展此项研究相对滞后。本文就牛卵母细胞的成熟、去核与激活作一综述,重点介绍目前国外常用的方法,包括其效率和影响因素,其中涉及到一些常用的参数,这对从事核移植牛的同仁们会有一定的参考价值。     

Proteomic analysis of placentas from cloned cat embryos identifies a set of differentially expressed proteins related to oxidative damage, senescence and apoptosis

Production of cloned mammals by somatic cell nuclear transfer is associated with functional and structural abnormalities of placentation and with abnormal fetal development. A proteomic analysis was performed in domestic cats (Felis catus) to compare cloned term placentas (CTP) obtained from cesarean section (CS) to control placentas obtained from CS or vaginal delivery. The expression of 20 proteins was altered in CTP (p<0.05) compared to control placentas. The two control groups showed that the method of delivery, vaginal delivery or CS, did not affect protein expression (p>0.05). A total of 13 proteins were up-regulated in CTP, including apoptosis-related cathepsin D (CD), annexin A1 and heat shock protein 27 (HSP 27), and seven proteins were down-regulated in CTP, including prohibitin (PHB). The expression of PHB and CD was confirmed by Western blotting and immunofluorescence staining. The abnormal expression of PHB and CD correlated with the generation of reactive oxygen species, leading to decreased mitochondrial membrane potential and telomeric DNA, which are associated with cellular senescence and apoptosis. In summary, a specific pattern of abnormal protein expression is associated with the impaired development and functions of cloned placentas and hence with decreased fetal viability. Strategies aimed at restoring normal placental protein expression may increase the efficiency of somatic cell nuclear transfer and transgenic cat production and help restore endangered species.