牛体细胞核移植显微操作环节的优化

本研究从牛卵母细胞去核方法(纺锤体观测仪法&Hoechst33342染色法)、供体细胞核引入去核卵细胞质的方法(卵细胞质注射法和电融合法)和重构胚胎电融合(3组参数)等3个环节对牛体细胞核移植的显微操作过程及相关参数进行了筛选优化。以核移植胚胎的卵裂率、囊胚发育率作为检测指标,对不同的方法所获得的克隆胚胎的卵分裂率与囊胚发育率进行比较,最后筛选获得1个优化的牛体细胞核移植操作程序,即采用Spindle view系统对牛卵母细胞进行去核操作,将供核体细胞注射到卵周隙,然后通过电融合法将供体核引入去核卵细胞质(电融合参数为1.9kV/cm,脉冲时程10μs,方波2次间隔2s)。以此核移植程序进行牛体细胞核移植实验,自获得克隆胚胎中筛选80枚优质囊胚移植到33头受体牛子宫内,最后2头母牛产下2头克隆牛犊,结果表明利用该优化的显微操作环节进行牛体细胞核移植可以获得体细胞克隆牛犊。     

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。     

一个新的人类睾丸特异基因的cDNA克隆和表达分析

运用“数据库消减杂交”(DigitalDifferentialDisplay)方法筛选人类睾丸特异表达新基因 ,获得了有差异显示的代表新基因的克隆重叠群 ,挑选其中一个克隆重叠群HS .12 9794进行多组织RT PCR ,初步证实该重叠群在人睾丸中有高表达。然后从包含该重叠群的IMAGE克隆出发 ,采用生物信息学的方法快速克隆了一个人类新基因的全长cDNA序列 ,其全长 2 4 30bp ,开放阅读框为 6 76～ 12 4 8bp ,定位于 3p2 1 1,编码由 190个氨基酸组成 ,分子量为 2 0 4 17 8Da ,等电点为 5 2 3的一个偏酸性蛋白质 ,该蛋白与已知蛋白质无明显同源性。克隆实验验证该基因阅读框完全正确 ,半定量RT PCR进一步显示该基因在人不同发育时期的睾丸及精子细胞中有表达 ,推测其可能与精子生成相关 ,暂命名为SRG5 (TestisSpermatogenesisRelatedGene 5 ,SRG5 ) (GenBank登录号 :AY2 2 1117)。SRG5基因的成功克隆表明 ,“数据库消减杂交”与实验验证相结合的技术路线是一种快捷高效的发现更多人类功能新基因的新策略。     

抑制食欲的蛋白激素

科学家猜想 ,身体以多条途径向脑传达过饱信息 .但是有一个研究组现在报道 2 0多年前发现的 1个蛋白激素ＰＹＹ3 36可能是过饱信号传送到脑的基本物质 .禁食的人在餐前 2ｈ接受ＰＹＹ3 36注射后 ,吃得比未注射的人少 1 3.年轻的小鼠接受该激素每天 2次注射 ,1星期后食欲便受抑制 ,而且体重比未接受该激素注射的小鼠大大降低 .研究者将该发现及其它有关发现在 2 0 0 2年 8月 8日的Ｎａｔｕｒｅ上作了报道 .他们提示 ,对ＰＹＹ3 36研究将导致出台治疗肥胖症和饮食紊乱的新方法 ,因为该激素是有效的食欲抑制剂 .在许多情况下 ,ＰＹＹ3 36似乎是…     

治疗性克隆

治疗性克隆是利用核移植技术将病人的体细胞核移植到去核的卵母细胞中 ,使其重编程并发育成囊胚 ,然后再用胚胎干细胞分离技术从克隆囊胚的ICM分离出多能胚胎干细胞 (ES)。这种干细胞在遗传学上和病人完全一致 ,再定向诱导其分化成病人所需要的体细胞进行移植 ,以取代和修复患者已丧失功能的细胞、组织或器官 ,而达到完全治愈。治疗性克隆不仅解决移植物与受者间的免疫排斥反应问题 ,而且可以解决移植物的来源问题。     

治疗性克隆

治疗性克隆是利用核移植技术将病人的体细胞核移植到核的卵母细胞中,使其重编程并发育成囊胚,然后再用胚胎干细胞分离技术从克隆囊胚的ICM分离出多能胚胎干细胞（ES）。这种干细胞在遗传学上和病人完全一致,再定向诱导其分化成病人所需要的体细胞进行移植,以取代和修复患者已丧失功能的细胞、组织或器官,而达到完全治愈。治疗性克隆不仅解决移植物与受者间的免疫排斥反应问题,而且可以解决移植物的来源问题。     

治疗性克隆与体细胞重编程：殊途同归

治疗性克隆和体细胞重编程是制备患者特异性自体干细胞的两种不同策略,近期已取得了重大的研究进展.治疗性克隆是通过体细胞核移植后形成克隆囊胚进而获得胚胎干细胞,体细胞重编程则是将特异性转录因子导入到体细胞核中而建立诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS细胞).两者在方法学路径、技术难题、伦理争议等方面各不相同,但在应用研究层面上都涉及到干细胞的定向诱导分化、细胞移植治疗等相同的问题.本文总结了这两种生物技术的研究进展及其异同点.     

DNA甲基化和组蛋白修饰在克隆动物发育过程中的作用

体细胞核移植在农业应用、生产疾病模型动物、转基因家畜或产生人胚胎干细胞来治疗人类的疾病方面有巨大的应用潜力。虽然已经成功克隆出多种哺乳动物, 但该技术仍存在一些未解决的问题, 包括产生克隆动物的效率低和克隆动物的异常等。异常的表观遗传重编程是克隆胚胎发育失败的一个重要因素。文章重点论述了DNA甲基化、组蛋白修饰及其与克隆胚胎发育的关系。了解表观遗传调控机制有助于解决核移植技术中存在的问题, 有利于更好地应用这项技术。     

健康神经细胞移植会表现帕金森病特征

研究者发现,将健康的神经细胞移植到帕金森病病人脑中,该病可传播到移植的神经细胞中.在尸体解剖研究中,研究者发现3个帕金森病人中极少数移植细胞获得了帕金森病的特征,但在5个其他接受移植者中,所移植的神经元在病人死亡前表现正常,并仍有功能,此距离手术已有16年.该发现意味着用干细胞可治疗帕金森病,这就提议可以将健康的神经细胞移植到病人脑中去,以取代被帕金森病损伤的脑细胞,这种疗法并能部分缓解症状,主要是病人肢体运动机能失控的症状.在该项研究中,医师从类胚胎干细胞中,而不是从人的胎儿中获取新神经细胞.大多数移植的神经元能健康存活下来,预示干细胞方法的可行性.但是科学家需要了解为什么有些细胞意外地发生类帕金森病.有一组3项研究发表在在线2008年4月6日的Nature Medicine上,研究由瑞典、英国、加拿大和美国的几位科学家做的,他们在移植接受者脑中搜寻细胞中是否含有α 突触核蛋白(alpha-synuclein)凝块.在神经细胞中出现这种凝块是帕金森病的常见特征.在3个相关病人中,仅有2～5%移植的神经细胞中含有这种α-突触核蛋白凝块.这就提示在移植过程中需化几十年时间才能使大多数移植细胞含有α-突触核蛋白凝块.研究者说,现在尚不清楚,为什么有些移植细胞会发生α 突触核蛋白凝块.有人提示在靠近移植的病变脑区中,α-突触核蛋白存在会诱导产生更多的一种链状反应蛋白质.有一位科学家,他曾做过61例将神经细胞移植到帕金森病人的手术,但他未参加该项新研究.他评论道,α-突触核蛋白的出现也可以用其它原因来解释,例如,在移植期间加压于细胞便可引起细胞生长出差错而产生α-突触核蛋白.α-突触核蛋白与帕金森病之间的联系问题仍有争论,因为α-突触核蛋白有时在非帕金森病的人神经细胞中也可以找到.这正表明了这些移植方法是多么复杂,但这并不意味着干细胞移植对帕金森病是无用的.(李潇摘译自Patrik Barry:Science News, April 12,2008,Vol.173,p.229)     

治疗性克隆研究的进展，机遇和挑战

治疗性克隆为很多疾病的治疗提供了新的策略 . 以韩国科学家最近在这一领域的突破性进展为基点,回顾近年来这一领域的主要进展,着重对“核移植重编程”以及“人胚胎干细胞的建系,扩增和分化”这两个治疗性克隆策略中的关键问题进行评述,并对治疗性克隆的发展前景和目前所遇到的挑战进行了展望 .     

鱼类染色体转移—仙台病毒融合胚胎细胞核移植的初步研究

细胞杂交技术近二十年来取得了巨大的成 就,现已被广泛地应用于医学和生物学各个领 域[4,51。但是体细胞杂交只能得到杂交的细胞, 还不能得到杂交的个体,至少在动物界是如此。 在植物方面已经能通过原生质体的融合产生杂 交细胞,再通过杂交细胞的培养产生新的再生 植株〔2,71。而动物的繁殖只能由生殖细胞通过 胚胎发育才能产生新的个体。虽然不少人曾做 了许多尝试,想通过卵子和体细胞人工融合的 方法产生杂种,但迄今还没有成功［[8-10,1310童第 周等11,11,121在鱼类细胞核移植方面做了不少工 作,利用鱼类囊胚细胞的核,移植到不同属和不 同亚科的去核未受精成熟卵内,得到了几种核 质杂种鱼。这些工作不但证明了鱼类早期囊胚 细胞具有发育的全能性,同时也说明利用动物 早期胚胎的体细胞核育种的可能性。那么用囊 胚细胞的融合引进外来的染色体以及改造原有 细胞的遗传组分,然后把融合的囊胚细胞的核 移植到去核的未受精的成熟卵里去,是不是能 产生具有新的遗传性状的个体呢？本实验正是 基于这样的目的进行的。首先我们使用同源的 囊胚细胞融合,然后移植核,以了解：(1)鱼类 囊胚细胞融合的条件;(2)融合后的囊胚细胞核 移植是否能促使卵子发育;(3）发育的胚胎染色 体组成如何？以便为导人异源染色体创造条件。     

含有Rubisco小亚基启动子和转运肽序列的通路克隆入门载体的构建和应用

Gateway(通路克隆)技术是最近开发出来的一种分子克隆技术,其特点是操作简单、省时高效,已经成功应用于很多基因表达载体的构建.然而,现有的通路克隆植物表达载体不包含任何将表达蛋白定位到叶绿体中的序列.将通路克隆入门质粒载体pENTR-2B的XmnⅠ位点改造成HindⅢ位点,产生入门载体pENTR*-2B,然后将番茄1,5二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)小亚基3C的启动子(PrbcS)及其转运肽序列(*T)和绿色荧光蛋白(GFP)报告基因亚克隆到pENTR*-2B中,构建通路克隆入门载体pENTR*-PrbcS-*T-GFP.实验结果证实,用pENTR*-PrbcS-*T-GFP和通路克隆的植物表达载体进行LR反应,构建GFP的光诱导型植物表达载体,可以成功地将表达的GFP定位到转基因植物的叶绿体中.利用β-葡糖苷酸酶(GUS)报告基因替代该入门载体中的GFP基因做试验也得到相似的结果.这说明用目的基因替换该入门载体中的GFP可以构建目的基因的入门载体,然后用通路克隆技术可以快速构建其光诱导型植物表达载体,将表达的目的蛋白定位到转基因植物或组织细胞的叶绿体中.     

实验药物K11777抗击血吸虫病

有一种实验药物证明可抗击血吸虫病.血吸虫病是遍及热带地区的一种瘟疫,可感染几百万人.小鼠试验提示,该药物很可能作为当前所用的抗击血吸虫病的单一疗法的补充.血吸虫是血的吸虫或扁虫,在血吸虫水传播幼虫时期通过皮肤感染人.幼虫穿过循环系统而最后定居于肝脏,在肝脏它们以血为食,并发育成为成虫.雌虫然后产卵,受感染的人将部分卵从粪中排出,这可能造成血吸虫的播散,其余的卵则寄居于肝脏和其他组织,它激发免疫反应,引起腹痛、发烧和以血吸虫为特征的不适.旧金山加州大学的科学家在几年前曾发现一种药物,称为K11777,其杀死引起恰加斯病…     

与胃溃疡有关的蛋白质分子PTprz

科学家在 2 0世纪 80年代发现 ,幽门螺杆菌是引起胃溃疡的主要病因 .2 0年后 ,最新了解到世界上有一半人胃中聚集着幽门螺杆菌 ,但科学家对为什么局部感染会导致溃疡仍然存在困惑 .现在有一项用小鼠的研究提示 ,胃细胞表面有一种蛋白质帮助幽门螺杆菌产生的毒素来损坏胃粘膜 .早些时候的试验发现了该蛋白质 ,称其为PTprz ,在实验皿中该蛋白质位于暴露在幽门螺杆菌毒素的胃粘膜细胞表面 .其他研究说明 ,幽门螺杆菌毒素在胃粘膜细胞间隙引起酸的充盈而使胃粘膜细胞不稳定 .为了测定PTprz在胃溃疡中起什么作用 ,研究者给 2 4只小鼠口服称为Va…     

转基因克隆牛

台湾大学农学院畜产学系科研人员用细胞核移植技术生产转基因克隆牛。其方法 :将受胎牛成纤维母细胞和卵丘细胞 ,经用电穿孔法把带有牛乳蛋白启动子 (α LA)序列与胞外岐氧化酶素 (ECSOD)的cDNA融合基因整合到其基因组 (genome)后 ,待 1月筛选并经PCR测试 ,证明已成功建立初代培养的两种供核细胞 ;另外应用这种携带有αLA ECSOD基因的受胎牛成纤维母细胞和牛卵丘细胞分别为供核源 ,经移植生产转基因克隆牛囊胚 ,试验结果共获 4 0个正常牛囊胚 ,其效率为 2 6 .7% (4 0 / 14 8)。将其中 2 0个源自核移植生产的囊胚移植于 13头受胚牛后…     

中部饲料公司的受精卵移植牛

中部饲料把在该公司试验农场下山试验场用受精卵移植(ET)生产的仔牛委托北海道牧场养育.委托的牧场有?牧场和幸福牧场.5年后的目标是饲育5000头,年销售头数1000头.中部饲料公司试验场现在保有供卵牛约100头,受卵牛约450头.这项事业是把从供卵牛采收的受精卵移植给受卵牛.中部饲料公司进行初期饲育,然后把肥     

快速构建蛋白质结构域克隆库的方法

对蛋白质组学的研究有许多不同的切入方法 .从研究的生物学意义和可行性考虑 ,提出从蛋白结构域入手进行蛋白质组学研究 .SH2 (Srchomology 2 )结构域是细胞信号转导中重要的元件之一 ,人SH2结构域共有约 12 0种 ,对其进行研究将深刻揭示细胞信号转导的规律 .为了得到人所有的SH2结构域序列及克隆 ,首先在公共数据库里检索出了人所有的SH2结构域序列 ,利用国际上现有的共享资源IMAGE(IntegratedMolecularAnalysisofGenomesandTheirExpression)克隆为PCR模板 ,解决了从cDNA文库中难以克隆低丰度结构域的问题 .利用有方向性的TOPO克隆技术提高克隆效率 ,从而快速高效地构建了包括 6 0个SH2结构域的克隆库 .克隆库可以方便地转换到GATEWAY系统具有各种用途的载体上 ,为SH2结构域的蛋白质组学研究奠定了坚实的基础     

用DDRT-PCR技术克隆小鼠早期胚胎发育相关基因

mRNA差异显示 (DDRT PCR)技术在哺乳动物早期胚胎发育相关基因研究中的应用 ,因获得足够量的早期胚胎材料困难而受到限制 .通过对DDRT PCR技术各种条件参数进行优化组合 ,并对某些环节进行改良 ,以小鼠的MⅡ卵、2 细胞胚胎和 4 细胞胚胎为材料进行差异显示 ,仅以相当于5 0个卵细胞的量为起始材料 ,便得到了理想的差示结果 .从差异条带中挑取感兴趣的差异条带进行回收、阳性鉴定、亚克隆、序列分析、并在反向Northern杂交基础上设计了鉴定实验 .结果发现 ,有一个片段差异显著且是阶段性特异表达 .经GenBank检索 ,发现该片段仅有同源的EST ,其全长及功能尚不清楚 ,是一个功能未知基因 ,将该片段命名为ed1.反向Northern杂交结果表明 ,ed1在 2 细胞期胚胎中有表达 ,而在MⅡ卵及 4 细胞胚胎中均不表达 .     

在基因转移中用精子作为载体

生物医学研究所(在意大利的罗马)已经发现一种用精子移植基因的简单方法,这也许是基因转移领域中的一个重大突破。尽管发表在《细胞》杂志上的这一研究结果尚未被重复证实,但他们提示精子有俘获外源性DNA、并将这一遗传物质转移到后代的能力。另外,在许多实例中,这些后代可将这些遗传特性传给它们的下一代。在用小鼠进行的一个实验中,精子放混合到含有细菌乙酰氯霉素酰基转移酶的溶液中。花15～30分钟使精子头部吸附外源基因。用精子给小鼠的卵进行体外授精,然后转移到雌鼠上,出生自这些卵的250只小鼠中,大约有30％携带上了这种转移基因。这批     

染色体上大片段DNA的直接克隆及移植

应用Red重组体内直接克隆染色体上大于10 kb的DNA序列非常困难.利用一种抗性拆分-融合策略成功地从供体菌染色体上直接克隆了约50 kb的DNA序列,并将其移植到受体菌的染色体上.首先将抗性基因(如cat)的互补片段cmb定向整合到染色体上拟克隆区域的一侧,然后将含有抗性基因另一互补片段cma的线性质粒载体电转到细胞内进行定向捕获,通过抗性筛选获得克隆.使用该方法,成功地将供体菌DH1-Z基因组上约48kb的大片段DNA捕获至质粒载体上,捕获阳性率达80%.然后,将该质粒转化到受体菌DH36,利用双链断裂促进同源重组策略,替换受体菌染色体上对应区域,一次敲除基因组上4个非必需区,获得重组菌DH40.该方法也可用于微生物天然产物生物合成途径的异源表达、基因组组装和大片段DNA的功能研究.