绵羊胎儿成纤维细胞体外培养及转基因研究

目的用增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因转染体外培养绵羊胎儿成纤维细胞,探讨绿色荧光蛋白对绵羊胎儿成纤维细胞生物学特性的影响.方法体外分离培养绵羊胎儿成纤维细胞,经脂质体介导EGFP基因转染第一代成纤维细胞,G418筛选10～12*!d,挑选转基因单克隆细胞,传代培养,进行细胞形态观察、生长曲线以及染色体核型分析,并进行了培养细胞性别鉴定.结果整合有EGFP基因的绵羊胎儿成纤维细胞生物学行为与未转染外源基因的细胞无明显差别,根据荧光强度可直接反应外源基因的表达量.结论 EGFP基因作为体内报告基因可用于转基因细胞的研究,并将整合有EGFP基因的转基因细胞为克隆动物提供核供体奠定了基础.     

利用体细胞核移植技术制作人胰岛素原转基因牛 （英文）

通过体细胞核移植技术制作了人胰岛素原转基因牛。在CMV启动子指导下以内部核糖体进入位点序列(IRES)连接的新霉素抗性基因和绿色荧光蛋白基因组成了双重标记基因的筛选系统,用于转基因细胞的富集以及细胞和植入前胚胎的筛选。转基因通过电穿孔的方法(900V/cm,5ms)转入体外培养的牛胎儿成纤维细胞,基因转染细胞在添加G418 (800μg/mL)的培养基中培养10天以富集转基因细胞。选择表达绿色荧光蛋白的转基因细胞作为核供体进行体细胞核移植,重构胚经体外培养至囊胚阶段,选择表达绿色荧光蛋白的囊胚进行胚胎移植。为比较基因转染以及供体细胞所处周期对转基因细胞核移植胚胎发育的影响,用作核移植供体的转基因细胞或非转基因细胞先饥饿培养2—4天(0.5 ?S) ,然后恢复培养(10?S) 10 h使细胞同步化于G1期,以正常培养的细胞作为对照进行核移植。结果表明,转基因细胞作为核供体得到的核移植胚胎的体外囊胚发育率低于以非转基因细胞为核供体的对照组(23.2% VS 35.2 %,P<0.05) ;转基因细胞周期同步化处理与否对其克隆胚囊胚发育率无显著影响(23.2% VS 18.9 %,P>0.05)。胚胎移植后2个月直肠检查发现7头受体牛(每头移植2—4枚胚胎)中有一头妊娠,并最终发育足月产下一头小牛。聚合酶链反应(PCR)检测和DNA测序分析表明其为转人胰岛素原基因的转基因克隆牛。     

绿色荧光转基因大鼠模型的建立

目的随着干细胞研究的推进,大鼠干细胞的研究日趋迫切。本研究旨在为活体荧光影像系统、干细胞归巢、细胞移植体内示踪研究,提供绿色荧光蛋白EGFP转基因大鼠模型。方法通过显微注射方式获得EGFP转基因大鼠,采用活体荧光影像系统、激光共聚焦显微镜,对EGFP转基因大鼠各个组织的荧光表达水平进行比较;采用流式细胞术检测转基因大鼠血液和骨髓细胞、骨髓干细胞的荧光标记率,筛选骨髓干细胞高效标记绿色荧光的转基因大鼠。结果建立了心脏、肝脏、肌肉、肺、胰腺、脑、膀胱、胃、肾脏、肠和脾脏组织中,系统性表达EGFP的SD-TgN（ACT-EGFP-1）ZLFILAS转基因大鼠;流式细胞术检测表明,该品系血液细胞绿色荧光标记率为94.4%,骨髓干细胞绿色荧光标记率为97.8%。结论建立了多组织系统性高表达绿色荧光,骨髓干细胞荧光标记率高达95%以上的转基因大鼠,为影像分析,造血干细胞的归巢等研究提供了大鼠模型。     

构建骨骼肌特异表达人FS基因载体及其稳定转染绵羊胎儿成纤维细胞

旨在构建骨骼肌特异表达人卵泡抑制素( follistatin,Fs)基因载体并得到其稳定转染的蒙古绵羊胎儿成纤维细胞系,为后期通过体细胞核移植方法制作转FS基因克隆绵羊奠定基础.首先通过RT-PCR方法克隆得到人FS基因cDNA序列,然后与猪骨骼肌特异表达启动子α-actin以及红色荧光蛋白表达元件连接,构建成FS基因骨骼肌特异表达载体pCFCDS.脂质体介导外源表达载体转染绵羊胎儿成纤维细胞,经G418筛选后得到稳定转染的绵羊转基因细胞克隆.PCR鉴定外源基因在细胞基因组中的整合,分析转基因细胞系的核型和生长状况.结果显示,成功构建得到绵羊骨骼肌特异表达人FS基因的真核表达载体,并得到其稳定转染的转基因绵羊胎儿成纤维细胞系,为后期通过体细胞核移植方法制作转FS基因克隆绵羊奠定基础.     

利用改进的手工克隆技术生产转GFP基因猪克隆胚胎

通过体细胞核移植(Somatic cell nuclear transfer,SCNT)培育转基因动物新个体是当前被广泛使用的技术之一,但其生产成本高和转基因囊胚形成率低在很大程度上制约了该技术的应用。文章报告对该技术的一些改进以提高其成功率并降低成本。首先将增强型绿色荧光基因(EGFP)导入猪胎儿成纤维细胞中,通过荧光观察EGFP的表达来筛选适合做细胞核移植的体细胞。这样避免了外源EGFP基因虽已整合至猪基因组但不表达的情况,保证供体细胞100%是表达目标蛋白(绿色荧光蛋白)的细胞;然后利用新一代体细胞核移植技术——手工克隆技术(Handmade cloning,HMC)将供体细胞与卵母细胞融合生产胚胎。共收集了4个批次378个肉用家猪的卵母细胞,经体外培养成熟后手工去核得到266个去核卵母细胞,与EGFP细胞融合后获得127个重构胚胎,将重构胚胎体外培养到144 h,得到转基因囊胚65个,平均囊胚率为52.1±8.3%。与传统SCNT相比,HMC不仅操作简便,而且能大幅提高核移植细胞的囊胚率。更为重要的是,改进的手工克隆技术摆脱了昂贵的显微操作仪,为产业化生产转基因动物提供了新的实用基础。     

利用体细胞核移植技术制作人胰岛素原转基因牛

通过体细胞核移植技术制作了人胰岛素原转基因牛。在CMV启动子指导下以内部核糖体进入位点序列（IRES）连接的新霉素抗性基因和绿色荧光蛋白基因组成了双重标记基因的筛选系统，用于转基因细胞的富集以及细胞和植入前胚胎的筛选。转基因通过电穿孔的方法（900 V/cm, 5 ms）转入体外培养的牛胎儿成纤维细胞，基因转染细胞在添加G418(800 μg/mL) 的培养基中培养10天以富集转基因细胞。选择表达绿色荧光蛋白的转基因细胞作为核供体进行体细胞核移植，重构胚经体外培养至囊胚阶段，选择表达绿色荧光蛋白的囊胚进行胚胎移植。为比较基因转染以及供体细胞所处周期对转基因细胞核移植胚胎发育的影响，用作核移植供体的转基因细胞或非转基因细胞先饥饿培养2—4天(0.5% FBS)，然后恢复培养(10% FBS)10?h使细胞同步化于G1期，以正常培养的细胞作为对照进行核移植。 结果表明，转基因细胞作为核供体得到的核移植胚胎的体外囊胚发育率低于以非转基因细胞为核供体的对照组(23.2% VS 35.2%, P<0.05)；转基因细胞周期同步化处理与否对其克隆胚囊胚发育率无显著影响（23.2% VS 18.9%, P>0.05）。胚胎移植后2个月直肠检查发现7头受体牛（每头移植2—4枚胚胎）中有一头妊娠，并最终发育足月产下一头小牛。聚合酶链反应（PCR）检测和DNA测序分析表明其为转人胰岛素原基因的转基因克隆牛。     

小鼠囊胚与黑色素瘤细胞共培养模型优化

采用基因转染的方法,将EGFP(增强型绿色荧光蛋白)基因导入B16黑色素瘤细胞中,筛选出稳定表达绿色荧光蛋白的EGFP-B16细胞株,利用RT-PCR法检测细胞中EGFP基因的mRNA表达,流式细胞仪分析荧光细胞阳性率。利用EGFP-B16细胞与C57BL/6小鼠囊胚共培养,在激光共聚焦荧光显微镜下观察,比在普通倒置显微镜下观察B16细胞与C57BL/6小鼠囊胚共培养的模型能更加直观的表达胚胎与肿瘤的相互作用关系。     

建立绿色荧光蛋白标记的小鼠胚胎干细胞系及向心肌样细胞的分化

带有GFP基因的ESD3细胞系是一个良好的可以用于研究体内和体外细胞分化和组织产生的模型。用磷酸钙共沉淀法将质粒pEGFP-N2导入小鼠胚胎干细胞D3细胞系中 ,在荧光显微镜下以 488nm激发光检查阳性克隆 ,并进行初步扩增。经G4 18筛选后 ,机械挑取EGFP强阳性表达的克隆 ,并在丝裂霉素C处理的小鼠胚胎成纤维细胞的饲养层上 ,在无选择性压力的条件下 ,进一步扩大培养 ,获得纯化的转染细胞系。20代以后 ,转染细胞仍然表达绿色荧光蛋白。PCR检测表明 8代和 18代转染细胞均携带有GFP标志基因。对稳定表达EGFP的干细胞系进行碱性磷酸酶染色、拟胚体和畸胎瘤形成的检测 ,证明这些细胞具有干细胞的特征。经拟胚体 ,可进一步分化成具有搏动能力的心肌细胞 ,分化百分率为 30 %～ 4 0 % ,较未转染细胞 60 %～ 70 %的分化率低 ,造成低分化率机制还不清楚。这些细胞在激光共聚焦显微镜下呈绿色荧光 ,免疫组化染色显示具心肌细胞特异的cTnT分子标志。该EGFP标记的干细胞系带有可进行原位、实时检测的绿色荧光 ,可应用于细胞移植和体内分化的研究.     

表达红色荧光及转胸腺素β4基因绵羊胎儿成纤维细胞系的制备

旨在构建胸腺素β4(thymosin beta4,Tβ4)基因真核表达载体并转染绵羊胎儿成纤维细胞,获得稳定表达胸腺素β4及红色荧光蛋白的转基因细胞克隆。将克隆载体pMD19TT中的胸腺素β4基因亚克隆到表达载体pIRES2-DsRed2的多克隆位点,构建表达载体pIRES2-DsRed2-Tβ4,脂质体介导转染绵羊胎儿成纤维细胞,G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。RT-PCR检测Tβ4基因在宿主细胞中的转录。测序结果显示,构建的表达载体pIRES2-DsRed2-Tβ4序列中,Tβ4基因正确连接在CMV启动子下游,顺序连接IRES2序列和红色荧光蛋白基因,载体构建正确。脂质体介导的稳定转染效率约为15%,经G418筛选得到转基因细胞克隆并高效表达红色荧光蛋白。RT-PCR检测显示外源Tβ4基因在绵羊胎儿成纤维细胞中得到转录。成功构建具有红色荧光蛋白和新霉素抗性双选择标记的胸腺素β4基因真核表达载体并稳定转染绵羊胎儿成纤维细胞,筛选得到的超表达胸腺素β4绵羊胎儿成纤维细胞系为下一步通过核移植和克隆技术获得转基因绵羊提供了条件。     

人工锌指核酸酶突变EGFP基因的功能分析

锌指核酸酶技术在基因定点修饰中具有效率高和特异性好等特点,并成功应用于数十种生物。目前,该技术是否能应用羊上尚未报道。为了敲除转基因山羊标记基因 (EGFP),构建了一对针对EGFP外显子上的锌指核酸酶表达载体,将其电转染至转EGFP基因胎儿成纤维细胞中,研究了锌指核酸酶突变EGFP基因的效率和方式,利用基因显微注射单细胞获得获得的转基因 (EGFP) 细胞系作为锌指核酸酶的靶细胞。结果显示,通过锌指核酸酶的突变作用,转染后的细胞发绿色荧光比例下降,测序结果显示在EGFP外显子中插入1个碱基G,导致编码EGFP基因的阅读框改变,从而起到基因突变的作用。结果表明,文中构建的锌指核酸酶对EGFP基因有突变作用,可以为以后获得无标记基因供核细胞进行体细胞核移植生产克隆羊奠定基础。