哺乳动物体细胞克隆技术的研究进展

尽管与已有十几年发展史的哺乳动物胚胎细胞克隆技术相比,其体细胞克隆技术的研究仅有不到三年的时间;然而,鉴于哺乳动物体细胞克隆技术在供核效率等方面所具备的明显优势,其应用价值远高于胚胎细胞克隆技术。随着对哺乳动物体细胞克隆技术基本机理的进一步广泛深入的研究,它将在大量克隆优良种畜、扩大同基因型实验动物种群、培育转基因动物和保护濒危野生动物遗传资源等方面发挥巨大作用。     

哺乳动物体细胞克隆技术的研究进展

哺乳动物体细胞克隆技术在动物育种及珍稀动物保护领域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的应用.相关学者从不同方面进行了研究,试图提高体细胞克隆技术的成功率.综述了近年来哺乳动物体细胞克隆技术的研究进展,为其相关研究提供必要的参考.     

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。     

干细胞生物学研究进展

自从1981年小鼠胚胎干细胞(Embryonicstemcell,ES细胞)分离培养成功以来,人们又致力于羊、猪、牛等大型动物胚胎干细胞研究,因为ES细胞在培养细胞与个体发育和体细胞与生殖细胞之间架起了桥梁。ES细胞可以作为遗传物质的载体来改造动物和研究基因对胚胎发育的影响。人体胚胎干细胞培养成功是干细胞生物学技术又一重大突破,它与动物体细胞克隆技术相结合,给组织器官工程带来美好前景。1　人体胚胎干细胞Thomson和Gearhart2个研究小组分别采用不同教材成功培养人体ES细胞,如图1示:图1　　根据鼠ES细胞研究结果,推测人体ES细胞基础和临床…     

核移植技术研究进展

核移植(nuelear transplation,NT)是将动物早期胚胎或体细胞的细胞核移植到去核的受精卵或成熟卵母细胞中、重新构建新的胚胎,使重构胚发育为与供核细胞基因型相同后代的技术过程,又称动物克隆技术。广义的胚胎克隆技术还包括胚胎分割和卵裂球培养,通常所指的胚胎克隆技术是指狭义概念,即核移植技术。1938年Spmann在所有胚胎细胞都具有与受精卵完全相同、拥有潜在发育全能性的细胞核基础上提出了细胞核移植的概念[‘1。早期核移植实验是在变形虫、蛙、爪蟾、非洲爪蛙等两栖类和鱼类上进行的核质关系研究〔“一“〕,随着胚胎技术的不断进步…     

哺乳动物体细胞克隆遗传物质的检测

随着哺乳动物克隆研究的开展以及体细胞克隆动物的相继诞生 ,克隆动物及其早期胚胎的遗传物质检测研究也越来越显得重要。从染色体分析、核DNA分析、线粒体DNA分析和端粒DNA分析四个方面简要介绍了哺乳动物体细胞克隆遗传物质检测研究的进展。     

哺乳动物体细胞克隆及在动物转基因中的应用

哺乳动物体细胞克隆及转基因技术,近些年发展迅速。尤其1997年‘多利’羊的诞生,对推动哺乳动物克隆及转基因技术的发展具有里程碑式的意义。本文介绍了哺乳动物体细胞克隆的方法,存在的问题和体细胞克隆的机理研究。对这些方法和研究理论进行了讨论,并探讨如何利用克隆技术进行转基因动物的制备。     

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.     

体细胞核移植胚胎核重编程的研究进展

尽管在多种哺乳动物种系中成功制备了体细胞克隆后代,但当前的克隆技术仍有许多亟待解决的问题。体细胞核移植胚胎大多存在许多发育异常,造成了妊娠早期高流产率和出生后高死亡率。有研究认为,克隆胚胎发育障碍的一个重要的原因是供体细胞的遗传重编程不完全。哺乳动物种系中,DNA甲基化是胚胎发育期转录调节的必需步骤,除了单拷贝基因序列外,在基因组很多的区域都可以观测到克隆胚胎的异常甲基化。此外,克隆胚胎的基因印迹也存在异常。     

体细胞重编程为多能干细胞的研究进展

胚胎干细胞不仅是研究哺乳动物早期胚胎发育、细胞分化、基因表达调控等发育生物学问题的有力工具,还可用于新药评价、细胞治疗等方面的研究.然而,为科学研究而捐献的人类卵子并不能够轻易获得,限制了人类胚胎干细胞相关研究的进展,解决这个问题的理想办法就是找到能够替代胚胎干细胞的其他成体多能细胞.综述了将哺乳动物体细胞诱导为多能干细胞的方法,重点介绍了利用特定的转录因子将体细胞诱导为诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS细胞)的最新进展,详细阐述了转录因子在诱导细胞重编程过程中发挥的作用,以及iPS细胞筛选与鉴定的方法,并展望了iPS细胞的应用前景.     

供体细胞与哺乳动物体细胞核移植

哺乳动物体细胞核移植(克隆)技术在转基因动物生产、珍稀动物资源复原与保护、生物学基础研究等方面业已显示出重要的应用价值,而目前该技术还与诱导多能干细胞技术一同被认为是创制患者特异性多能干细胞,为再生医学临床"细胞治疗"提供素材的最佳手段。但是,体细胞克隆的效率仍不理想,关键机制还不清楚,严重制约了该技术的推广。因此,如何提高克隆效率已成为人们普遍关心的首要问题。在体细胞克隆技术所涉及的各环节中,供体细胞是影响克隆效率的最关键因素之一。该文从供体细胞的生物学因素和技术因素两方面进行了回顾,旨在为进一步探寻建立物种或供体细胞个性化准备方案,为提高动物克隆效率提供参考。     

哺乳动物体细胞核移植研究进展及应用前景

哺乳动物体细胞核移植克隆技术成功于１９９７ 年,曾引起世界范围内的广泛关注,本文综述了体细胞克隆技术在近两年内的最新研究进展及其在生产、医疗和科学研究方面的应用前景。     

体细胞核移植与中心体遗传

体细胞克隆虽然在多种哺乳动物中成功获得后代, 但仍存在一系列的问题需要解决。克隆胚胎的发育能力由核移植后几小时内的细胞和分子过程决定, 包括染色体分离和纺锤体的重新组装。中心体的正常组成和分布能保证染色体分离的准确性及新生和出生后克隆动物发育过程中的基因组稳定性。文章在分析哺乳动物体细胞克隆存在的问题和简介中心体结构功能的基础上, 综述了中心体在配子和受精卵发育过程中的遗传机制, 同时阐述了体细胞克隆胚胎中心体及其相关蛋白的研究现状。     

哺乳动物神经发育中的Par极性复合体

哺乳动物的神经发育过程极其复杂, 其形态结构和机能变化受到严格的调控。细胞极性是哺乳动物神经发生中最基本的特征之一, 在其调控因素中, Par极性复合体是研究最多的蛋白质。神经发育过程中Par蛋白的分布与量呈现动态变化, 影响细胞连接建立、细胞极性形成、神经突触发生及神经元迁移, 也影响到神经前体细胞的命运。文章主要从胚胎新皮层神经前体细胞及体外培养神经元角度, 总结了近年在Par极性蛋白的细胞内分布、机能及作用机制方面的研究进展。     

供体细胞的选择与动物克隆效率研究进展

哺乳动物体细胞克隆经过几年的发展,已取得了很大进展.已有多种细胞被采用并得到了克隆后代.但动物克隆效率仍然很低,供体细胞的选择是动物克隆中的重要步骤.供体细胞的细胞周期、细胞类型、细胞来源和分化程度等方面都可能影响动物克隆的效率.     

哺乳动物卵母细胞及早期胚胎蛋白质组学研究进展

雌性生殖细胞发育是动物繁殖的基石,哺乳动物卵母细胞和早期胚胎在其生长发育过程中有许多独特的现象和规律,涉及一系列蛋白质合成/降解和磷酸化等状态的动态改变。对卵母细胞分裂、成熟调控机理以及植入前胚胎发育规律的研究是发育生物学领域的一项重要课题。蛋白质组学是以细胞或组织内全部的蛋白质为研究对象,系统鉴定、定量蛋白质并研究这些蛋白质功能的科学。随着蛋白质分离、鉴定技术的快速发展,蛋白质组学为卵母细胞发生、分化、成熟以及质量控制等相关研究提供了新的方法和内容,如在蛋白质定量、修饰、定位和相互作用等方面提供其他组学技术不可获得的重要信息。这些信息将有助于揭示哺乳动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育的分子机制,对于进一步完善卵母细胞的体外成熟培养体系,提高胚胎体外生产、体细胞克隆和转基因动物生产效率具有重要意义。     

哺乳动物单倍体胚胎干细胞的建立与应用

哺乳动物胚胎干细胞通常为二倍体,限制了其在后基因组时代功能基因研究上的应用.近年来,随着不同物种单倍体胚胎干细胞的建立,科学家获得了一种可用于高通量正反向遗传筛选的细胞工具.单倍体胚胎干细胞具有类似于二倍体胚胎干细胞的无限增殖能力、基因表达模式、分化潜能等特点,可以在细胞水平开展遗传筛选研究;通过不同物种单倍体干细胞的融合形成异源二倍体细胞可以用于研究基因的演化.另外,小鼠单倍体胚胎干细胞可代替配子用于产生动物,这为研究基因印记在胚胎发育过程中的作用、快速构建携带复杂基因修饰的模式动物、进行个体水平遗传筛选等提供了一个新的遗传学工具.最近,单倍体胚胎干细胞的基因组标签计划的提出,以构建所有编码蛋白质基因的标签小鼠资源平台为目的,将促进蛋白质研究的标准化,并为揭开胚胎发育复杂而有序的蛋白质调控网络提供工具.     

体细胞基因打靶-核移植技术研究进展

转基因效率与外源基因表达水平低的现状一直是制约动物生物反应器研究与产业化的主要技术瓶颈。体细胞克隆动物的成功和胚胎干细胞基因打靶技术的逐步完善使得体细胞基因打靶与核移植技术的结合使用成为可能,这就为生产遗传修饰家畜提供了一种新的手段,为动物生物反应器的成功研制提供了新的技术途径。从体细胞基因打靶的载体设计、转染系统的建立、中靶细胞的筛选和鉴定以及培养体细胞寿命等方面阐述了体细胞基因打靶—核移植技术体系的最新研究进展,并对其在异种器官移植、建立动物疾病模型、提高家畜生长性能以及生产药用蛋白等各个领域中的应用前景作了展望 。     

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.     

胚胎体外共培养：影响因素及作用机理

综述了近年来关于哺乳动物早期胚胎与体细胞共培养的研究进展。重点讨论了早期胚胎与不同类型体细胞共培养,血清、发情周期和体细胞传代次数对胚胎共培养效果的影响,以及胚胎体外共培养的作用机理。体细胞共培养体系可以改善早期胚胎体外培养的条件,促进胚胎发育,提高着床率和妊娠率,在发育生殖研究领域有着广泛的应用前景。然而,对其影响因素和作用机理尚欠系统深入研究,许多问题还亟待解决。