克隆绵羊——多莉(DOLLY)的研究进展

多莉,第一例大型克隆哺乳动物,由一只称为FinnDorset的6岁母羊乳腺体细胞的基础生命物质经细胞核转移等操作而产生。成果公布后,持怀疑观点的学者提出,提供体细胞的母羊是否本身处在妊娠状态?推测多莉是由胚胎细胞产生,并非体细胞本身克隆所致。由于6岁的母羊死于1995年,只能用其冷冻保存的乳腺组织在Hannah研究中心进行细胞群体的分析。首先,用微卫星扩增技术,以三套引物进行测定;其次,进行DNA指纹分析来断定供体体细胞起源,以确定多莉的真实性。最后证实多莉来自成年母羊乳腺的体细胞。     

体细胞克隆山羊微卫星DNA分析

用10对山羊微卫星DNA多态性引物对2只体细胞克隆济宁青山羊、青山羊供体细胞、受体奶山羊母羊以及具有亲缘关系的3只对照济宁青山羊进行微卫星DNA分析.结果表明有5对山羊微卫星DNA多态性引物,即SR-CRSP1, SR-CRSP5, SR-CRSP6, SR-CRSP7和SR-CRSP24,扩增产物有明显的多态性.扩增产物经过6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳后银染,结果2只体细胞克隆山羊的微卫星DNA指纹与供体细胞完全相同,而且不同于其受体母亲也不同于其他所有同品种不同个体的对照青山羊.证明体细胞克隆山羊基因组来源于供体细胞.     

克隆牛为克隆羊“作证”

克隆牛为克隆羊“作证”郑仲承（中国科学院上海生物化学研究所,上海２０００３１）关键词克隆羊克隆牛克隆羊多莉的诞生在社会各界引起强烈反响。但是,提供克隆用的体细胞的供体在制造多莉前就不在人世了,这些细胞是在液氮中“尘封”多年的。于是,有人质疑多莉的身份...     

核移植与供体细胞

“多莉”羊的诞生是生物界的一个里程碑,它之所以引起如此大的轰动主要是因为它来源于培养的成年绵羊乳腺上皮细胞,这是人类第一次证明分化的体细胞可以被重编程后恢复全能性并最终分化发育成一个动物个体。这说明哺乳动物分化的体细胞核仍具有全套的遗传物质并能够被卵母细胞逆转恢复全能性。然而,关于多莉的供体细胞来源却一直是克隆领域的一个谜。由于体细胞克隆的效率非常低,而用于核移植的供体细胞悬液中往往含有多种类型的细胞,这使得我们很难确切地知道最终获得的克隆动物是来源于哪一种细胞。这种不确定性给我们研究核移植诱导体细胞重编程的机制带来了很大的困难,因此,对供体细胞的研究也是核移植研究领域的一个重要课题,这包括各种组织来源的体细胞是否均可以用于核移植,终末分化的体细胞是否能够用于核移植,组织干细胞是否更有利于体细胞重编程,供体细胞的分化状态是否与核移植的效率有关,死亡的体细胞是否也可以用于核移植等等。本文综述了核移植中与供体细胞相关的最新研究进展。     

未经休眠处理的体细胞用于异种核移植

自“多莉”诞生以来,在全世界掀起了一场体细胞克隆的浪潮,许多体细胞克隆动物,如小鼠、山羊、牛、猪等纷纷问世。围绕体细胞克隆的供体细胞周期问题,学术界存在两种不同的观点,一是Wilmut等认为体细胞必须经过休眠处理,使细胞停滞在G0/G1期,或者采用以G0/G1期为主的活体细胞作为供体,这是克隆成功的关键,这一方面的报道已有很多。第二是Cibelli等认为不必对细胞作     

首例体细胞克隆羊问世

1997年2月27日《自然》杂志登载文章,称英国苏格兰卢斯林研究所的科学家们首次成功利用核转移技术由成体羊乳腺细胞培育出克隆羊：多莉。日前,这只仅有7个月大的小羊,已引起了世界范围各界的关注,因为它是世界上第一只利用成体细胞经人工无性繁殖产生的哺乳动物。这一创举不仅吸引了大量生物、医学工作者,更在道德、伦理与法律等问题上引起了激烈的争论。伊恩．威尔姆特——被称为多莉之父—一和他的同事们已在这一领域探究10年。此报道之前,他们已成功利用早期及晚期胚胎于细胞产生成活的克隆羊。多莉的诞生则揭示着人类生物学史上新…     

由成年转基因山羊体细胞而来的克隆山羊

在已经获得的乳腺特异性表达人促红细胞生成素 (rhEPO)成年转基因山羊 (Caprahircus)的基础上 ,取其耳尖成纤维细胞和卵巢颗粒细胞 ,进行体外传代培养 ,然后将这种培养的转基因山羊的体细胞移入去核的处于第Ⅱ次减数分裂中期的卵母细胞中 ,并进行电融合 ,构建重构胚胎 ,重构胚胎在体内培养 6d ,再将发育至囊胚或桑椹胚的重构胚胎移入同步情期的寄母羊子宫内。结果 ,有 2只寄母羊妊娠并最终产下 2只成活的克隆山羊。她们分别来自同一成年母羊的耳尖成纤维细胞和卵巢颗粒细胞。克隆羊经PCR RFLP图谱分析显示 :以克隆羊组织DNA为模板的PCR产物与相应的提供体细胞的基因羊的PCR产物的酶切图谱完全一致 ;并且经PCR对外源hEPO基因检测表明 2只克隆山羊均携带hEPO外源基因。由此证明获得了转基因成年体细胞的克隆山羊     

大鼠β乳酪蛋白基因调控区的克隆和序列分析及乳腺定位表达载…

将大鼠β乳酪蛋白的调控序列克隆于ｐＧＥＭ－４Ｚ,用ＳＰ６、Ｔ７正反向引物进行序列分析,证实其正确之后将该调控序列克隆于真核表达载体ｐＳＶＬ中,构建成功了乳腺定位表达载体。同时在其下游插入了荧光素酶报道基因,用于在乳腺细胞表达调控的研究。     

大鼠β乳酪蛋白基因调控区的克隆和序列分析及乳腺定位表达载体的构建

将大鼠β乳酪蛋白的调控序列克隆于ｐＧＥＭ－４Ｚ,用ＳＰ６、Ｔ７正反向引物进行序列分析,证实其正确之后将该调控序列克隆于真核表达载体ｐＳＶＬ中,构建成功了乳腺定位表达载体。同时在其下游插入了荧光素酶报道基因,用于在乳腺细胞表达调控的研究。     

世界首例二代克隆牛“茁壮成长”

著名美籍华人科学家、康涅狄格大学教授杨向中5月23日宣布,他和日本研究人员合作进行的克隆牛再克隆实验,即二代克隆牛实验已获得成功。这是世界上大动物再克隆实验的首个成功案例,标志着克隆技术又取得了新的突破。所谓二代克隆牛指的是用从第1代克隆牛身上取得的体细胞再次进行克隆。虽然再克隆实验早在6年前已在小鼠身上获得成功,但是在其他动物中的尝试,包括多莉羊的再克隆却一直没有成功。杨向中和日本鹿儿岛良种牛育种中心洼田力研究员继1998年使用一头日本著名种公牛的耳皮肤细胞克隆出4头第1代克隆牛后,又采集其中一头克隆牛的体细…     

整合人lactoferrin基因的山羊体细胞支持核移植克隆胚的体外发育

克隆了人lactoferrin基因和山羊[[beta]]-casein基因5′端调控区, 构建了人lactoferrin的乳腺表达载体, 并将该载体利用脂质体介导转染了奶山羊胎儿成纤维细胞, 获得了稳定整合人lactoferrin基因的转基因体细胞克隆17个, 其中PCR和Southern Blot检测阳性的细胞克隆14个, 阳性率82.4%。以转基因体细胞为供体细胞进行了核移植, 获得了能够体外发育的山羊转基因克隆胚胎, 体内成熟卵母细胞来源的核移植囊胚率为64.8%, 体外成熟卵母细胞来源的核移植囊胚率为51.7%, 证明了山羊转基因体细胞能够支持克隆胚的进一步发育。     

以经过转染的乳腺上皮细胞生产克隆羊

为研究转基因乳腺上皮细胞发育的全能性,利用电转染方法将人乳铁蛋白(hLF)乳腺特异性表达载体电转染山羊乳腺上皮细胞,经G418和PCR筛选获得阳性克隆细胞株,经催乳素诱导的细胞株上清液用Western blotting方法检测hLF的表达。以转基因与上清液中表达hLF均为阳性的细胞为核供体细胞,进行山羊体细胞核移植。结果为:16株细胞表达重组hLF,分子质量为75 kD;将144枚重构胚移入16只同步发情的山羊输卵管中,在移植后的30 d、60 d和90 d的妊娠率分别为87.5%、81.3%和62.5%;最终3只受体妊娠足月,产下3只克隆羊,克隆效率为2.1%,PCR-RFLP分析表明克隆羊均来自供体羊细胞,但没有整合外源基因。结果表明,hLF转基因乳腺上皮细胞能分泌hLF;乳腺上皮细胞经转染、筛选和长期培养的条件下,能保持发育的全能性。     

人-兔异种核移植构建克隆胚的实验研究

“治疗性克隆”是人类最关注的课题之一,而人体细胞核移植是治疗性克隆的基础和前提。异种核移植的方法虽已被引入人体细胞克隆胚的构建,但供体细胞的类型、培养代数及准备方法与其效率之间的关系尚有待探讨。本实验以不同培养代数和不同准备方法的人卵丘细胞、皮肤成纤维细胞和软骨细胞为供体构建了克隆胚,对其发育情况的比较表明,以卵丘细胞为供体时重构胚的体外发育率高于其余二者,差异显著（P〈0．05）;不同培养代数的成纤维细胞克隆胚和不同冷藏天数供体细胞克隆胚体外发育率无明显差异。此外,本实验还尝试用荧光原位杂交法检测所构建的异种克隆胚核遗传物质的来源,结果显示来自人体细胞。本研究表明,人一兔异种核移植构建克隆胚切实可行;体细胞的类型与核移植效率相关;供体细胞的体外培养传代对克隆胚的发育并无影响;而冷藏是一种简便有效的供体细胞准备方法;此外,用FISH方法对重构胚进行核遗传物质的鉴定切实可行。     

枸杞体细胞胚发生中DNA代谢动态的立体计量

本文以宁夏枸杞无菌苗叶片为材料,离体培养,并诱导体细胞胚胎发生。根据细胞形态计量学原理,应用数学图像处理软件计量由光学底片经Ａ／Ｄ转换成的数学图像中的ＤＮＡ大分子,对枸杞体细胞胚发生过程中ＤＮＡ分子的代谢动态进行量化分析。结果表明：在整个体细胞胚发和过程中ＤＮＡ代谢呈现动态变化。非胚性细胞与胚性细胞期的量化值分别为１．８２％和１．９１％;在二细胞胚、四细胞胚、多细胞胚时期ＤＮＡ缓慢增长,随着胚性愈     

几种转基因植物体细胞克隆变异的多样性研究

分析了杨树、水稻和甘蔗转基因植株体细胞克隆的表型变异和基因组DNA多态性。探讨了以下问题:转基因植株体细胞克隆的1)表型多样性, 2)基因组DNA多样性, 3)二者的相关性, 4)表型变异和DNA变异的可遗传特性, 5)产生的可能原因,以及6)在农业生产上的应用。     

ht-Pam基因在山羊β-酪蛋白基因座定位整合的研究

利用体细胞基因打靶与核移植技术制备动物乳腺生物反应器是当今转基因定位整合表达的一种新技术。分别克隆山羊的β-酪蛋白基因5′调控区的6.3kb片段,外显子7、外显子8和9三个基因片段,并与克隆的人tPA突变体cDNA一起构建了含有neo和tk正负筛选标记基因的β-酪蛋白基因打靶载体P^GBC4tPA,并验证了neo基因、tk基因以及Cre-LoxP系统的有效性。将线性化的P^GBC4tPA通过电转染整合到山羊胎儿成纤维细胞基因组中,利用G418和GANC进行抗性细胞克隆的药物筛选,初步获得抗性细胞克隆244个,PCR检测后获得阳性细胞克隆31个,其中初步验证2个细胞克隆转植基因整合位点重组后的基因序列正确,并且该细胞克隆能够有效扩增。这为下一步基因打靶体细胞核移植制备山羊乳腺生物反应器奠定了基础。     

克隆动物发育过程中基因组的重编程

自克隆羊“多莉”诞生后利用体细胞核移植技术进行克隆动物的研究已取得很大进展,体细胞克隆的牛、猪、山羊、猫、兔等已陆续出生,但克隆动物的成活率一直都比较低,并且产出的动物大部分存在某种程度的缺陷.最新研究表明,克隆动物胚胎基因组的重编程出现偏差和失误,尤其是去甲基化不足可能是核克隆动物出现异常的关键所在.探讨早期克隆胚胎重编程,特别是对DNA的甲基化,以及供体核在受体卵胞质中进行核重组,为研究克隆胚胎发育和解决克隆动物中的两大难题——即基因组的重编程和核质相互作用提供一些线索.     

体细胞胚

胚由受精卵发育而来,这在生物学中是大家所熟知的,但实际上胚不一定从受精卵发育来,尤其在植物界,往往可以看到未受精的卵细胞或胚囊细胞、珠心细胞等发育成胚的现象。严格地说,除卵以外的胚囊细胞和珠心细胞等都应属于体细胞的范畴,由体细胞发育成的胚就叫做体细胞胚。可见体细胞胚在自然界中早已存在,不过用人工培养的方法诱导营养器官产生胚,却是在二十多年前首次出现的新事物。     

成年耳细胞克隆山羊(Capra hircus)

繁殖季节采集关中奶山羊卵巢,采集获得可用卵母细胞5.5枚/卵巢(1815/330).经约20 h 成熟培养,第一极体排放率66.17%(1201/1815).将有类第二极体排出结构的成熟卵母细胞去核,去核率75.44%(906/1201).培养济宁青山羊耳部皮肤成纤维细胞传2代后液氮冷冻,解冻培养3~6代,用0.5% FBS饥饿2~10 d作为供体细胞.利用卵母细胞胞质内注射法将分离的供体细胞核胞体注入到去核卵母细胞内,注核成功率98.12%(889/906).克隆胚胎用5μmol/L 离子酶素激活4.5 min, 在含2 mmol/L 6-二甲氨基嘌呤(6 dime-thylaminopurine,6-DMAP)的培养液中培养3 h,然后在mCR1aaBF培养液中培养36 h,卵裂率76.69%(645/841).其中由未经冷藏处理供体细胞克隆得到308枚胚胎,激活后卵裂率、4-细胞发育率、囊胚发育率分别为68.5%(211/308),59.72%(126/211)和17.46% (22/126);另外,由4℃冷藏处理24h供体细胞获得的109枚克隆胚胎,激活率、4-细胞率、囊胚率分别为72.48%(79/109),53.16%(42/79)和19.05%(8/42).统计学分析表明,4℃处理供体细胞对克隆胚胎的早期发育没有显著影响.将102枚发育至4-细胞期的克隆胚胎移植到17只自然发情2~3 d 的受体山羊输卵管,其中非冷藏供体细胞克隆的84枚胚胎移植后没有产仔.18枚冷藏体细胞克隆的胚胎移植获得1只发育足月的克隆山羊.将冷藏或非冷藏处理供体细胞克隆得到的19枚体外发育囊胚移植到自然发情6~8 d 的受体山羊,结果无一产仔.未经冷藏处理供体细胞克隆得到的18枚体外发育桑椹胚移植到自然发情5 d受体山羊后获得1只足月羔羊.微卫星引物PCR扩增结果证实2只克隆山羊来源于同一供体细胞.     

我国体细胞克隆牛的研究进展

近年来,由于体细胞克隆技术在畜牧业生产、疾病治疗、生物学基础理论研究及濒危动物保护等诸多领域所蕴藏的巨大应用价值,克隆效率成为科学界研究的热点问题。本文对克隆技术的相关影响因素进行了综述,研究表明,不同细胞系影响到体细胞克隆牛效率,胎儿细胞和颗粒细胞重构胚的囊胚发育率、犊牛成活率比成年成纤维细胞高。关于卵母细胞和克隆胚胎冷冻保存的研究表明,玻璃化冷冻法可以用于克隆胚胎以及卵母细胞的冷冻保存。在此基础上,讨论了国际上哺乳动物体细胞克隆研究新进展和体细胞克隆的效率,指出体细胞克隆中亟待解决的问题。