體細(xì)胞核移植（Somatic cell nuclear transfer,SCNT）,又稱體細(xì)胞克隆,作為動物細(xì)胞工程的重要技術(shù)手段之一,其開發(fā)和利用對于動物育種及再生醫(yī)學(xué)都有重要的意義。端粒位于染色體的末端,由高度重復(fù)的TTAGGG序列組成,能夠維持染色體的穩(wěn)定性。端粒在細(xì)胞生長、發(fā)育分化以及細(xì)胞重編程方面起重要作用。然而,端粒在SCNT胚胎發(fā)育中的作用過程及其機制未見詳細(xì)報道。為了探究SCNT動物中可能發(fā)生的端粒重編程事件,我們設(shè)計了三部分試驗:首先,以卵胞質(zhì)內(nèi)單精子注射（Intracytoplasmic sperm injection,ICSI）胚胎為對照,檢測小鼠SCNT胚胎中端粒長度的動態(tài)變化以及端粒長度對胚胎發(fā)育的影響,并且在牛和羊SCNT胚胎中進(jìn)行驗證;其次,篩選小分子化合物,希望尋找到促進(jìn)SCNT胚胎端粒延伸的方法;最后,將經(jīng)小分子處理過的SCNT胚胎進(jìn)行胚胎移植,檢測其對克隆小鼠出生效率的影響。主要結(jié)果如下:（1）SCNT胚胎與ICSI胚胎中端粒的延伸主要發(fā)生在合子基因組激活（Zygotic genome activation,ZGA）時期,但SCNT胚胎中端粒的長度... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

核重編程的主要策略[9]

受精前,哺乳動物的卵母細(xì)胞和精子是轉(zhuǎn)錄沉默的。受精后,卵母細(xì)胞中的母源物質(zhì)逐步降解,合子的基因組開始激活,這個過程稱為合子基因組激活(Zygotic genome activation,ZGA)。在不同物種中ZGA的時間有所不同(小鼠在2-細(xì)胞階段,人在8-細(xì)胞階段)。隨著ZGA的啟動,母體存儲的RNA迅速降解,并被新合成的合子RNA取代。SCNT胚胎的ZGA中可能通過類似的機制,最終使得體細(xì)胞基因組中大約8,000至10,000個基因的表達(dá)沉默,并且誘導(dǎo)大約10,000至12,000個基因開始表達(dá),這些基因可調(diào)節(jié)胚胎植入前后的發(fā)育[55]。ZGA過后,繼續(xù)卵裂,最終發(fā)育成囊胚。目前認(rèn)為,在整個SCNT植入前胚胎發(fā)育過程中,體細(xì)胞的細(xì)胞核需要除去自身的轉(zhuǎn)錄本和轉(zhuǎn)錄因子,經(jīng)歷著一系列至關(guān)重要的重編程事件,如DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑和轉(zhuǎn)錄激活等,最終表達(dá)胚胎特異性的轉(zhuǎn)錄因子和基因的表達(dá)(圖1.2)�？寺〖夹g(shù)的缺陷導(dǎo)致克隆胚胎和克隆動物不能正常發(fā)育。然而,這種缺陷并沒有遺傳給下一代[5,56,57],表明引起這些缺陷的原因必然是表觀遺傳重編程不徹底。在過去的十年,眾多研究者已經(jīng)致力于克隆效率的提高做出了巨大努力。然而動物克隆技術(shù)的研究仍處于初級階段,許多理論和實踐仍不夠成熟。對重編程機制理解上的欠缺,使我們不能“對癥下藥”,并有針對性地改善這些缺陷。和正常受精相比,克隆動物的出生效率仍然處于極低水平。雖然人們做出了巨大的努力來確定影響克隆效率的因素,包括供體細(xì)胞類型和胚胎培養(yǎng)條件,但進(jìn)展有限[59]。一個重要發(fā)現(xiàn)是使用組蛋白去乙酰化酶抑制劑(Histone deacetylase inhibitor,HDACi)-曲古抑菌素A(Trichostatin A,TSA),使得小鼠克隆效率從1%提高到6%[60,61]。盡管相同的方法似乎也提高了豬[62]和牛[63]的克隆效率,但效率仍然很低,更重要的是,HDACi處理改善SCNT重編程的機制仍不清晰。研究表明,在SCNT中存在一系列的重編程障礙(圖1.3),并且表觀遺傳修飾的不完全重編程是SCNT效率低的主要因素[64,65]。

雖然人們做出了巨大的努力來確定影響克隆效率的因素,包括供體細(xì)胞類型和胚胎培養(yǎng)條件,但進(jìn)展有限[59]。一個重要發(fā)現(xiàn)是使用組蛋白去乙�；敢种苿�(Histone deacetylase inhibitor,HDACi)-曲古抑菌素A(Trichostatin A,TSA),使得小鼠克隆效率從1%提高到6%[60,61]。盡管相同的方法似乎也提高了豬[62]和牛[63]的克隆效率,但效率仍然很低,更重要的是,HDACi處理改善SCNT重編程的機制仍不清晰。研究表明,在SCNT中存在一系列的重編程障礙(圖1.3),并且表觀遺傳修飾的不完全重編程是SCNT效率低的主要因素[64,65]。1.3.1 DNA甲基化重編程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]組蛋白去乙酰化酶抑制劑對牛羊體細(xì)胞核移植影響的研究進(jìn)展[J]. 李颯,房曉歡,張效生,張金龍,孫樹春,李俊杰.  中國畜牧雜志. 2020(07)
[2]Scriptaid和TSA對牛體細(xì)胞核移植重構(gòu)胚發(fā)育效果的影響[J]. 曹慧,李俊杰,蘇文龍,溫兵強,倪俊卿,馬亞賓.  中國畜牧雜志. 2015(15)
[3]Cell totipotency:molecular features,induction,and maintenance[J]. Falong Lu,Yi Zhang.  National Science Review. 2015(02)
[4]“克隆動物牧食生態(tài)學(xué)”研究初報[J]. 魏著英,白春玲,劉杰,李俊龍,旭日干,李光鵬.  內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)

博士論文
[1]褪黑素在綿羊卵巢中的生成及其調(diào)控機制[D]. 肖龍菲.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]牛早期克隆胚胎H3K27me3修飾和轉(zhuǎn)錄異常的研究[D]. 周川.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[3]小鼠胚胎干細(xì)胞及人ALT腫瘤細(xì)胞中端粒長度的表觀遺傳調(diào)控研究[D]. 但佳猛.南開大學(xué) 2014
[4]牛胚胎早期發(fā)育中表觀修飾和重編程因子的研究[D]. 王麗君.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[5]小鼠卵巢氧化應(yīng)激模型建立以及卵巢保護(hù)性抗氧化劑的篩選[D]. 張家慶.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3037512