影响鸡原始生殖细胞分离克隆因素的研究(简报)

具有多向分化潜能的胚胎干细胞有两种来源:一是来自于早期胚胎内细胞团的胚胎干细胞(Em-bryonic Stem Cells,ESCs),另一种是来自于胚胎生殖腺原始生殖细胞(Primordial Germ Cells,PGCs)的胚胎生殖细胞(Embryonic Germ Cells,EGCs)。     

原生殖细胞与转基因家禽

鸟类的原生殖细胞来自于上胚层胚盘透明区的中央盘处,分离出的PGCs可以被转至受体胚中,可以获得由供体胚PGCs和受体胚PGCs组成的生殖系嵌合体。在这一过程中,如果将外源基因转入供体PGCs,受体胚后代则成为转基因鸟类。利用禽类PGCs作为转基因的载体,来生产嵌合体胚胎和子代为目前研究禽类转基因的一种较为理想的方法。     

抑制Ligase4或Xrcc6活性增强斑马鱼原始生殖细胞中DNA同源重组的效率

利用斑马鱼作为体内模型, 研究旨在提高斑马鱼原始生殖细胞(Primordial germ cells, PGCs)中同源重组(Homologous recombination, HR)的效率。首先, 将UAS:mRFP-nos1载体显微注射到Tg (kop:KalTA4) 转基因胚胎中标记转基因PGCs, 结果表明筛选PGCs特异表达mRFP的胚胎能够相对提高转基因的生殖系传递效率。随后建立了PGCs中HR效率的评估体系, 并且证明抑制DNA ligase IV(Lig4)和Xrcc6(曾用名Ku70)的活性不但在全胚胎水平, 而且在PGCs水平都能够显著提高HR的效率。研究表明Tg (kop:KalTA4) 转基因品系是开展HR介导的基因打靶的一个有效平台。       

鸡鸭异种间嵌合体的制备

本研究采集孵化14期鸡胚血液中的原始生殖细胞,在液氮中冷冻保存三个月后,解冻成活率达80％以上。以Ficoll密度梯度离心将其从血液中分离纯化,分离获得纯度为27.5%,平均每枚胚胎可获得近50个PGCs。将分离的PGCs 100-200个以微注射法转移至15期早期麻鸭胚胎中制备了鸡鸭种间嵌合体,孵出8（6♂,2♀）只雏鸭,总孵化率为7.3%（8／110）。以鸡W染色体特异性DNA探针原位杂交法在早期鸭胚性腺中检测鸡PGCs。在被检测的21个鸭胚的性腺中,16个有不同程度的阳性信号,嵌合率达76.2%(16/21)。实验结果表明鸡原始生殖细胞能够迁移并定居到鸭胚性腺中,并有可能在鸭性腺中增殖分化成有功能的配子。     

vasa基因研究进展

DEAD-box家族基因编码一类ATP依赖的RNA解旋酶。经系统进化分析可将该家族蛋白分为VASA、PL10和p68三个亚家族。其中,vasa基因最先在果蝇(Drosophila melanogaster)中被发现,在许多动物中都已经克隆得到其同源基因,研究显示,vasa基因在生殖细胞系中特异性表达,在许多生物中为生殖细胞形成和配子发生所需。有趣的是在果蝇中VASA蛋白是生殖质的组成部分,而在斑马鱼(Danio rerio)中vasa mRNA才是生殖质的组成部分。本文主要综述了vasa基因及其蛋白的结构、功能、表达和作为原生殖细胞分子标记物的应用等方面的内容,并展望了其研究前景。     

哺乳动物体外配子发生研究进展

生殖细胞的全能性保证了遗传信息和表观遗传信息的多样化和持续性。基于人们对生殖细胞发育机制理解的不断深入和干细胞技术在生殖领域中的应用,目前利用多能干细胞(pluripotent stem cells, PSCs)在体外重建生殖细胞发育过程的相关研究已取得显著进展。PSCs包括通过转录因子或化学小分子诱导体细胞重编程产生的诱导性PSCs(induced PSCs, iPSCs)和来自植入前胚胎的胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)。体外重建生殖细胞发育也称为体外配子发生(in vitro gametogenesis, IVG)。IVG不仅可为进一步探索生殖细胞发育机制奠定基础,还可为创新医学的应用开辟前景。该文主要讨论了哺乳动物IVG的研究现状以及该领域当前面临的挑战。     

胚胎干细胞体外分化心肌细胞的研究

胚胎干细胞是从动物胚胎内细胞团分离的具有全能性的细胞.研究证明分离的小鼠胚胎干细胞在体外可以分化成心肌细胞,这一发现为小鼠胚胎干细胞向各种特化心脏细胞(动脉样细胞、血管样细胞、窦样细胞、心室样细胞、蒲肯野氏样细胞)分化提供了依据,使基因功能的研究在体外成为可能.1998年末人类ES细胞的成功培养奠定了心脏细胞的再生性治疗的战略基础.主要综述了目前ES细胞体外分化心肌细胞的进程,讨论了此进程对心脏基因研究的促进作用.     

朱顶红生殖细胞胞质分裂的两种方式

大多数植物以形成细胞板方式完成胞质分裂过程,也有些植物以类似于动物和单细胞植物在赤道区形成收缩沟的方式而分成两部分。本工作应用电镜对朱顶红体外萌发9-18小时花粉管中的生殖细胞胞质分裂进行了研究。结果表明：70％的细胞表现的是第一种方式,30％却是第二种方式。即：朱硕红生殖细胞胞质分裂同时存在两种方式。前者最初以细胞板亚单位的形式出现于有丝分裂晚后期,它们聚集于成膜体的中央区域并于分裂末期融合成一个大的连续的单位(Fig．1-3)。大量新的微管形成于两组染色体之间(Fig．1)。分裂末期,细胞板形成并具胞质通道(Fig.2)。成膜体微管规则排列并穿过胞质通道向新形成的末期核伸展(Fig.2＆3)。这些微管与构成细胞板的质膜紧密联系(Fig．3)。后者则在有丝分裂后期开始(Fig．4),当两群染色体彼此分离时,生殖细胞质膜在中央区由两侧向内凹陷形成收缩沟。有时生殖细胞几乎被收缩沟分成两个部分(Fig．6)。发生缢缩的细胞中细胞器与具细胞板的无差异,但微管稀少并且排列紊乱(Fig．4＆5),染色体的状态使得难以准确区分细胞分裂时期。而且核膜的形成似乎始于有丝分裂后期、出现于染色体边缘(Fig.7)。有时尚有落后染色体出现(Fig.8)。据此认为：收缩沟的发生与核膜的重建、染色体的异常行为及微管无序有关。朱顶红生殖细胞同时存在两种方式的胞质分裂现象相当特殊,可能存在着两种胞质分裂机制。由于游离的生殖细胞在某种程度上类似于动物细胞,因而以缢缩方式完成胞质分裂是可能的。另一方面,生殖细胞对花粉管生长所处的环境极为敏感,体外培养造成生殖细胞不规剧分裂的可能性也应考虑。因此研究在柱头上萌发花粉管中的生殖细胞的胞质分裂是有意义的,此研究结果将有助于更好地理解生殖细胞胞质分裂的机制。     

革胡子鲇原始生殖细胞的起源、迁移及性腺分化

革胡子鲇又称埃及胡子鲇,是一种多次产卵类型的硬骨鱼。作者用组织学、组织化学、电子显微镜等方法对革胡子鲇的原始生殖细胞(Primordial germ cells,PGCs)的起源、特征、迁移方式和性腺分化进行了研究。实验结果:PGCs来源于内胚层;PGCs的细胞质中存在着一种与生殖细胞有关的电子致密物--生殖质(Germ plasm);PGCs在迁移过程中有主动迁移的能力;PGCs到达生殖嵴的部位后,与生殖上皮细胞(Epithelisl cells)一起共同形成原始性腺;原始性腺分别逐步向精巢和卵巢分化;生殖质与性腺的分化有密切关系;卵巢的分化比精巢早。       

胚胎发育过程中的DNA甲基化作用

哺乳动物的正常发育取决于表观遗传学调控机制准确无误地运行.其中尤为重要的是发生在原生殖细胞和胚胎中的基因组范围内的DNA甲基化模式重排等表观遗传学修饰.胚胎发育过程中的DNA甲基化作用与基因印记的建立、基因表达的调控以及细胞和胚胎的形态建成都密切相关.DNA甲基化发生机制和功能的阐明将对哺乳动物个体发育与人类疾病研究有重要意义.