哺乳动物核移植中线粒体命运

线粒体是哺乳动物细胞中一种重要的产能、供能细胞器,与生长、发育、衰老和凋亡等多种细胞事件以及多种疾病有关.哺乳动物核移植中,供体细胞和受体卵胞质两种来源的线粒体在重构胚胎发育进程中的变化一直是科学家们研究的热点.对哺乳动物同种胚胎细胞核移植、同种体细胞核移植、异种核移植研究中线粒体的变化进行了综述.     

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.     

山羊（Capra hircus）重构胚与再重构胚早期发育的研究

选择山羊９细胞期到桑椹胚期的正常胚胎或重构胚的卵裂球,或选择胚泡期胚胎的内细胞团细胞作为供核,并以ＬＲＨ注射后２６－２８ｈ的去核成熟卵球作为受体,制备重构胚或再重构胚,琼脂糖包埋,植入山羊输卵管内,体内培养４－６天发育结果表明：不同发育时期（８细胞期至胚泡期）的正常胚胎细胞核或重构胚细胞核中,至少有部分细胞核均保留着发育的全能性;这些细胞核在母系基因表达产物的调控下,实现＝重新编程,启动并完成正常     

山羊(Capra hircus)重构胚与再重构胚早期发育的研究

选择山羊8细胞期到桑椹胚期的正常胚胎或重构胚的卵裂球,或选择胚泡期胚胎的内细胞团细胞作为供核,并以LRH注射后26—28h的去核成熟卵球作为受体,制备重构胚或再重构胚,琼脂糖包埋,植入山羊输卵管内,体内培养4—6天发育结果表明:不同发育时期(8细胞期至胚泡期)的正常胚胎细胞核或重构胚细胞核中,至少有部分细胞核均保留着发育的全能性,这些细胞核在母系基因表达产物的调控下,实现重新编程,启动并完成正常发育的全过程。     

线粒体代谢与干细胞的命运决定

线粒体在真核细胞多种生物学过程中扮演重要角色,如能量产生、钙平衡、细胞内物质代谢、活性氧产生、细胞信号传导和凋亡等。线粒体的高度动态性,如生物发生、动态融合、分裂和退化等代谢特征与细胞种类、组织的需求密切相关。干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞。目前研究表明,线粒体的代谢与干细胞发育、命运决定紧密相关。本文综述干细胞干性维持及定向分化过程中,线粒体代谢改变与线粒体形态、结构和功能变化。     

猪体细胞核移植重构胚的体外发育

以卵丘细胞为核供体细胞组成重构胚,卵裂率达到56．7％,发育至桑椹胚率达到11．7％,囊胚率为6．7％,显著高于成纤维细胞重构胚（P＜0．05）。本文还研究了卵母细胞的采集方法、激活程序和卵龄对卵丘细胞核移植重构胚体外发育的影响。以血清饥饿法将卵丘细胞诱导G0/G1期,抽吸法／解剖法采集卵母细胞,体外培养33－44h,将卵丘细胞放至去核卵母细胞的卵周隙中,重构胚以钙离子载体A23817或电脉冲结合6－DMAP激活处理,体外培养6d。研究表明,卵母细胞采集方法、激活液中细胞松驰素（CB）、激活程度并不影响重构胚的发育（以卵龄44h的卵母细胞为受体）;而以电脉冲结合6－DMAP激活处理能提高重构胚发育能力（以卵龄33h的卵母细胞为受体）（P＜0．05）。本研究显示,以电脉冲结合6－DMAP激活卵丘细胞重构胚,体外能发育至囊胚。     

用改进的细胞核移植方法构建重构胚

为了能够找出一种既容易操作,又不需要特殊设备的核移植方法,对以前的操作进行了改进。首先以预先吸有细胞核或细胞的注射针在固定于持卵针上的卵母细胞透明带上穿刺两个孔,然后一边缓慢地将注射针回拔至卵周隙中,一边逐渐增加持卵针中的负压,直至极体与目标核质被完整吸入持卵针中而完成去核,最后在不拔出注射针的情况下直接注射细胞核或完整细胞进而完成重构胚的构建。用此方法对200个卵母细胞进行注核和注细胞操作,平均完成一个重构胚的构建各自耗时约40s和30s,成功率分别为62.6%和86.0%。用核染料Hoechst 33342 对卵母细胞的去核效率进行验证,去核成功率达到73.3%。实验证明,用此方法可以在只有倒置显微镜和显微操作仪的条件下一次性快速完成去核和注核,大大提高了细胞核移植的效率和重构胚成活率;更重要的是该方法操作简单,新手可以很快掌握该技术,易于在实际工作中推广应用。     

用改进的细胞核移植方法构建重构胚

为了能够找出一种既容易操作,又不需要特殊设备的核移植方法,对以前的操作进行了改进。首先以预先吸有细胞核或细胞的注射针在固定于持卵针上的卵母细胞透明带上穿刺两个孔,然后一边缓慢地将注射针回拔至卵周隙中,一边逐渐增加持卵针中的负压,直至极体与目标核质被完整吸入持卵针中而完成去核,最后在不拔出注射针的情况下直接注射细胞核或完整细胞进而完成重构胚的构建。用此方法对200个卵母细胞进行注核和注细胞操作,平均完成一个重构胚的构建各自耗时约40s和30s,成功率分别为62·6%和86·0%。用核染料Hoechst33342对卵母细胞的去核效率进行验证,去核成功率达到73·3%。实验证明,用此方法可以在只有倒置显微镜和显微操作仪的条件下一次性快速完成去核和注核,大大提高了细胞核移植的效率和重构胚成活率;更重要的是该方法操作简单,新手可以很快掌握该技术,易于在实际工作中推广应用。     

核移植与线粒体

线粒体是哺乳动物的产能、供能细胞器,与生长、发育、衰老和凋亡等多种细胞事件及疾病有关。哺乳动物核移植可能导致克隆胚胎及后代中线粒体的杂合性,从而影响到个体的表型甚至导致线粒体疾病。文章阐明了哺乳动物中线粒体的生物学功能及遗传特性,并分析了核移植中供体细胞和受体卵胞质两种来源的线粒体在同种胚胎细胞核移植、同种及异种体细胞核移植重构胚发育进程中的变化以及可能影响线粒体杂合性的一些因素,对其可能导致的线粒体疾病及解决方法进行了简单的阐述。

     

体细胞来源及培养代数对核移植重构胚发育的影响

为探讨体细胞来源及培养代数对核移植重构胚发育的影响,实验采用电融合法将小鼠2—细胞胚胎卵裂球、胚胎干细胞(ES)、胎儿成纤维细胞、耳成纤维细胞、尾尖成纤维细胞、睾丸支持细胞和精原细胞以及不同培养代次的胎儿成纤维细胞进行了核移植。结果显示：2—细胞胚胎卵裂球供核重构胚发育最好,囊胚率为7．4％;ES细胞重构胚虽然发育率低,但仍有囊胚出现,比例为0．7％;胎儿成纤维细胞重构胚最高发育阶段为桑椹胚,比例为0．2％;精原细胞重构胚只能发育到8-细胞阶段,比例为0．3％;其他几类细胞重构胚则仅能发育至4-细胞阶段。不同培养代数的胎儿成纤维细胞重构胚除第3代外都可发育到8-细胞阶段,且发育率差异不显著,但第一代细胞重构胚2-细胞发育率(40．7％)显著低于2、3和4代细胞重构胚。结果表明：不同分化程度的细胞核移植后,重新编程的难易程度是不一样的,分化程度越高则重新编程越难;未调整细胞周期的ES细胞由于多数处于S期,所以重构胚发育率很低;体外培养传代有利于体细胞核移植后重新编程。     

哺乳动物卵母细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡是发育过程中的基本生命现象,除各种体细胞凋亡外,生殖细胞的发生过程中也发生细胞凋亡。就雌性生殖系而言,细胞凋亡是其发育过程中的一个重要组成部分。在哺乳动物中,超过99．9％的雌性生殖细胞都会在卵子发生的不同阶段发生凋亡。有三种学说解释这一现象：1)被忽视死亡;2)因缺陷死亡;3)自我牺牲死亡。本文主要综述了哺乳动物卵母细胞凋亡的现象、卵母细胞凋亡学说、线粒体遗传与卵母细胞凋亡的关系以及凋亡的分子机理,同时还探讨了卵母细胞凋亡的生物学意义。     

谷胱甘肽的抗线粒体脂质过氧化作用

谷胱甘肽是细胞内重要的抗氧化损伤物质之一．以NADH诱导的牛心肌线粒体脂质过氧化体系为模型,研究了谷胱甘肽的抗氧化作用．结果表明,一定浓度的谷胱甘肽能够部分抑制该体系中线粒体的脂质过氧化．保护组的丙二醛含量为损伤组72．5％;线粒体的膨胀度较损伤组降低;细胞色素C氧化酶及ATP酶活力分别较损伤组提高了1．5及2．2倍．     

Fate and plasticity of the endoderm in the early chick embryo

In vertebrates, the endoderm is established during gastrulation and gradually becomes regionalized into domains destined for different organs. Here, we present precise fate maps of the gastrulation stage chick endoderm, using a method designed to label cells specifically in the lower layer. We show that the first population of endodermal cells to enter the lower layer contributes only to the midgut and hindgut; the next cells to ingress contribute to the dorsal foregut and followed finally by the presumptive ventral foregut endoderm. Grafting experiments show that some migrating endodermal cells, including the presumptive ventral foregut, ingress from Hensen's node, not directly into the lower layer but rather after migrating some distance within the middle layer. Cell transplantation reveals that cells in the middle layer are already committed to mesoderm or endoderm, whereas cells in the primitive streak are plastic. Based on these results, we present a revised fate map of the locations and movements of prospective definitive endoderm cells during gastrulation.     

Effects of Thiamine Deprivation and Replacement on the Mitochondrion of Polytomella agilis*

SYNOPSIS. Late log-phase cells of Polytomella agilis, grown with or without thiamine, were examined by electron microscopy. The mitochondrial profiles of cells cultivated in the presence of thiamine are relatively few in number and irregular in shape. The inner membranes, randomly dispersed in a light matrix, are elongated, vesicular, or branched in appearance. In vitamin-deficient cells, numerous mitochondrial profiles are evident. They have a regular circular or ovoid appearance. The inner membranes are regularly arrayed in an electron-dense matrix and generally appear elongated. By means of partial 3-dimensional reconstruction of whole cells the appearance of mitochondrial profiles in vitamin-deficient cells can be explained by the increased branching of a single structure. Following transfer of vitamin-deficient cells to complete medium, normal mitochondrial structure is attained by ∼3 hr. Reduced-minus-oxidized difference spectra of suspensions of normal and vitamin-deficient cells, grown with gentle aeration, were recorded. The concentrations of a- and b-type cytochromes are reduced by 80-90%, and c-type cytochromes are reduced by 40% in thiamine-deficient cells.     

哺乳动物印记基因的研究进展

哺乳动物印记基因是指只表达亲本一方的遗传信息,而另一方处于关闭状态的一类基因。约80%的印记基因呈串出现在染色体上;在哺乳动物品种之间,印记基因具有较高的保守性;印记基因的复制通常表现为不同时性;一些印记基因具有印记遗传的时空性;少数印记基因只转录为mRNA而不翻译成蛋白质;印记基因的反意链通常表达,表达产生具有调节印记基因的作用。哺乳动物印记基因的调控序列的DNA甲基化、组蛋白乙酰酸化和组蛋白甲基化等引起其印记表达,其中DNA分子的甲基化是关键,它在生命周期中可被清除,也可被标记。印记基因之间的调控表达通常是相互作用的。克隆动物作为印记基因研究的实验动物模型,已获得许多有意义的研究结果。     

热休克对于高粱细胞质雄性不育系线粒体数目及其育性的影响(英文)

对高梁雄性不育系 ３ １９７Ａ（３Ａ）及其保持系 ３ １９７Ｂ（３Ｂ）均分别进行热激处理,以常温处理为对照,以处于花粉母细胞期的小穗为材料提取其线粒体,首次采用流式细胞仪测量线粒体的数量。首次观察到：经热激处理后,不育系 ３Ａ线粒体的数目增加约 ３．５倍;相反,保持系３Ｂ在常温时,线粒体数量为３Ａ的３．５５倍,热激后却无明显变化（Ｆｉｇ．１）。同时取热激处理及常温下３Ａ及３Ｂ的花药淀粉粒作碘化钾染色,结果表明：热激后３Ａ花药中出现饱满淀粉粒（Ｆｉｇ．２）;对其细胞色素氧化酶和过氧物酶同功酶的研究表明,热激后３Ａ电泳酶谱中有新条带出现,而且与３Ｂ的带型一致（Ｆｉｇ．３）。     

The Fate of Mitochondria in Ibex-hirus Reconstructed Early Embryos

Nuclear transfer can be used to maintain limited popu-lations of highly endangered species [1–3] . Especiallywhen the oocytes of these species are difficult to obtain,inter-species nuclear transfer seems more appropriate forthis goal. The main methods are as follows: somatic cellis injected directly or fused by electroporation with re-cipient enucleated oocyte. Therefore, nDNA as well asmtDNA ought to be transferred totally or partially to theoocyte. Mitochondria provides adenosine triphos…     

线粒体可能参与鲫鱼精子发生中拟染色体的形成

运用电子显微镜观察了鲫鱼生精细胞发育过程中拟染色体的形成和解体,以及拟染色体和线粒体的关系。在精子细胞阶段之前的各期生精细胞中都存在拟染色体。仅在精原细胞中观察到拟染色体的形成过程。拟染色体的形成方式与其它鱼类中拟染色体的形成方式相似。在生精细胞的发育过程中,线粒体的形态和数量发生变化。在初级精原细胞阶段,线粒体较大,多为球形,嵴少,基质电子密度低。随着生精细胞的发育,线粒体逐渐变小,多为长条状,嵴多,基质的电子密度升高。拟染色体形成后往往与线粒体结合。与拟染色体结合的线粒体往往解体,部分或全部的外膜和内膜破裂以至消失。线粒体解体后,其中的物质可能会转移到拟染色体中[动物学报52(2):328-334,2006]。     

壶瓶碎米荠(Cardamine Hupingshanesis)胚和胚乳发育的研究

壶瓶碎米荠（Cardamine Hupingshanesis.）是十字花科中以营养体繁殖的多年生植物,在自然条件下,种子不易萌芽成苗。本文以碎米荠、油菜为对照材料对壶瓶碎米荠的胚胎发育进行了观察。壶瓶碎米荠胚发育经球形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶胚四个时期,属柳叶菜型。胚乳发育属核型发育类型,其胚胎发育过程和成熟胚结构与节状聚积和胚乳吸器,而壶瓶碎米荠和碎米荠无此类结构。通过胚胎发育观察证明,壶瓶碎米荠种胚结构完整,其种子不易萌发成苗可能与其特殊的生理原因有关。     

六月鲜枣的幼胚培养

本实验以自然受粉的六月鲜枣为材料,培养枣的幼胚发育成为正常完整植株。通过正交实验筛选获得的优化组合为Nitsch基本培养基 3%蔗糖 1.0mg/L ZT 0.6mg/L IAA DJ PVP。