利用piggyBac转座子制备牛成体多能干细胞诱导技术研究

通过逆转录病毒等媒介表达核转录因子Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc可将体细胞重编程为诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSc)。时至今日,已经报道了小鼠、人、大鼠、猪、羊、马、牛的iPS细胞,但大动物iPS的多能性特别是嵌合体形成和生殖细胞传代还没有得到确认。与逆转录病毒等不同的是,piggyBac转座子转染效率高且无病毒源性、操作简单,可以在转座酶的存在下被安全切除。首次尝试了采用piggyBac转座子携带鼠源Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc、Rarg和Lrh16个核转录因子诱导胎牛成纤维细胞,成功获得牛类iPS细胞,其形态与小鼠胚胎干细胞相似,克隆边界清晰、呈丘状、克隆内细胞致密、核大。RT-PCR与免疫组织化学染色分析均显示牛类iPS细胞表达多能性基因。该类细胞体外诱导分化可形成类胚体EB,且表达3个胚层的基因;体内诱导分化可形成畸胎瘤,苏木精、伊红染色显示瘤体有三胚层的分化。上述结果显示利用piggyBac转座子制备牛多潜能干细胞诱导技术可行,产生的牛类iPS细胞具有潜在多能性。     

奶牛体细胞核移植胚胎产业化生产条件优化北大核心CSCD

通过优化高产奶牛体细胞克隆胚胎体外生产技术条件,制备高质量的奶牛克隆胚胎,旨在提高奶牛体细胞核移植产业化应用效率。就受体卵母细胞去核方法、不同年龄供体牛细胞来源、血清饥饿与否以及不同气相组成培养等条件对奶牛体细胞克隆胚胎生产效率的影响进行了研究和探讨。结果表明,虽然荧光染色辅助去核和盲吸法的去核率、囊胚发育率分别为100%、24.83%和92.44%、28.26%,两者之间无显著差异(P>0.05),但盲吸法操作简单、效率高;不同年龄来源供体牛的细胞系构建的克隆胚胎的囊胚发育率分别为31.43%、25.68%,两者之间没有显著差异(P>0.05);经血清饥饿和未饥饿供体细胞重构的克隆胚胎囊胚发育率分别为24%、29.9%,两者之间没有显著差(P>0.05);富氧和低氧气相培养的克隆胚胎的囊胚发育率分别为28.26%、31.55%,两者之间差异不显著(P>0.05),低氧气相组成更有利于囊胚的发育。根据上述结果,奶牛体细胞核移植胚胎(克隆胚胎)的产业化生产条件为:供体细胞无需进行同期饥饿处理,直接注入到盲吸去核后的受体卵子透明带下构建克隆胚胎,融合后的克隆胚胎在密封的混合三气(5%CO2-5%O2-90%N2)的气相组成下进行体外培养,能保持稳定的囊胚发育率。     

组蛋白变异体H2A.Z的研究进展

H2A.Z是组蛋白H2A的变异体之一,是高度保守的组蛋白变异体,参与保护常染色体,防止形成异染色质;并且与转录调节、抗沉默、沉默和基因组稳定性有关。组蛋白变异体H2A.Z可能与染色体形成独立的结构域,从而调节染色质结构功能。但是,H2A.Z对染色体结构功能的作用机制还不是很清楚。组蛋白变异体H2A.Z和它的表观遗传修饰对染色体动态结构和功能起重要的作用。该文将对组蛋白变异体H2A.Z进行综述。     

Cloned goats (Capra hircus) from adult ear cells

The average number of available oocytes recovered per ovary collected during the breeding season in dairy goats was 5.5 (1815/330). 66.17% (1201/1815) of oocytes extruded the first polar body after maturation in vitro for 20 h. 75.44% (906/1201) of matured oocytes with membrane evagination around the MII chromosomes were enucleated. Ear skin fibroblast cells were derived from an adult female dining Grey goat (C. hircus). The cells were cryopreserved in liquid nitrogen after passage 2. Thawed cells were further cultured for 3-6 passages and were subjected to serum starvation by 0.5% FBS for 2-10 d, then used as donor cells for nuclear transfer. 98.12% (889/906) of the enucleated oocytes were reconstructed by intracytoplasmic injection of karyoplast. The reconstructed embryos were activated by 5μ mol/L ionomycin for 4.5 min and further activated by culturing with 6-dimethylaminopurine (6-DMAP) for 3 h. After 36 h of culture in mCR1aaBF, 76.69% (645/841) of the cloned embryos cleaved. There were no signifi     

大鼠内细胞团和胎儿神经干细胞构建嵌合体的潜力

嵌合体大鼠是研究人类疾病的重要动物模犁.用囊胚注射法研究了大鼠内细胞团(ICM)和胎儿神经干细胞(FNS)构建嵌合体的潜力.结果发现来自黑色(DA)大鼠第5天(D5)和第6天(D6)囊胚的ICM细胞注入D5 Sprague-Dawley(SD)大鼠囊胚后得到3只嵌合体大鼠:D5 SD大鼠ICM细胞注射入D5 DA囊胚后得到4只嵌合体大鼠:而体外培养的DA或SD人鼠ICM细胞注射后均未能获得嵌合体大鼠.本研究用大鼠胎儿神经干细胞(rFNS)和LacZ转染的rFNS构建嵌介体,未能获得嵌合体人鼠:但在LacZ转染的SD rFNS注射到DA大鼠囊胚后发育来的41只胎儿中,有2只胎儿其组织切片中发现少量LacZ阳性细胞.结果表明DA和SD大鼠ICM具有参与嵌合体发育的潜力,但ICM细胞经体外培养后构建嵌合体的潜力显著F降(P＜0.05);大鼠胎儿神经干细胞构建嵌合体的潜力较低,可能仅具有参与早期胚胎发育的潜力.     

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.     

牛供体细胞的来源、血清饥饿和预激活对核移植卵体外胚胎发育

牛皮肤成纤维细胞经血清饥饿或预激活处理后获得核胞体，并注入去核卵母细胞内构建重组胚。检查重组胚24 h和36 h卵裂率以及8 d囊胚率，以评估供体细胞及其处理方法对体细胞核移植效果的影响。实验结果表明：来自3个年龄(6、18和36月龄)、2个品系(红安格斯肉牛和荷斯坦奶牛)的4头供体牛皮肤细胞重组胚的卵裂率和囊胚率均无差异。生长到完全汇合的36月龄荷斯坦牛供体细胞血清饥饿10-13 d组重组胚的36 h卵裂率显著低于0 d(对照)、3-5 d和6-9 d组，囊胚率显著低于3-5 d组；经5 μmol/L离子霉素或7%乙醇预激活5 min重组胚的卵裂率和囊胚率均与对照组无差异。     

哺乳动物线粒体遗传和在体细胞克隆胚胎中的命运

线粒体是哺乳动物重要的细胞器之一,为细胞的生命活动提供能量.线粒体是除细胞核外唯一含有功能性基因组DNA的细胞器.由于线粒体在哺乳动物早期胚胎的发育中有多方面重要的作用,因此线粒体对体细胞克隆胚胎发育的影响成为体细胞克隆动物研究的热点.就线粒体的结构特点和遗传特性及其在同种、异种动物克隆早期胚胎发育过程中的命运以及可能的遗传机制进行综述.同时,也将比较注射异源线粒体后,线粒体在注射胚胎中的发育命运.     

牛胎儿成纤维细胞的分离与体外培养

分别用胶原酶Ⅲ和胰蛋白酶成功地分离了牛胎儿成纤维细胞,并对其进行了体外培养,同时探讨了两种酶消化分离牛胎儿组织的时间对牛胎儿成纤维细胞原代培养的影响。用组织块直接培养也成功得到了牛胎儿成纤维细胞,并探讨了不同组织块大小对牛胎儿成纤维细胞原代培养的影响。通过绘制生长曲线,可以研究牛胎儿成纤维细胞增殖规律;通过制备牛胎儿成纤维细胞的细胞染色体发现,经过传代(12代)、冷冻保存、解冻,牛胎儿成纤维细胞染色体数目不变。     

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.