提高哺乳动物克隆效率的研究进展

体细胞核移植技术(somatic cell nuclear transfer,SCNT)又称为体细胞克隆技术,在生物医学、遗传修饰动物研究及大家畜的育种和良种扩繁等领域具有重要的理论意义和现实价值,但目前该项技术依然存在如克隆效率低下、克隆动物表型异常等问题。近年来,研究人员通过在培养基中添加小分子药物、选择优势供体细胞系(包括iPS细胞)、优化传统核移植参数、对发育关键基因(如XIST及H3K9me3去甲基化酶等)的靶向遗传调控等途径,探索提高克隆效率的新思路、新工艺和新方法,作者着重对上述研究进展进行简要综述。     

生物技术在养猪业中的应用

进入八十年代以来,由于分子生物学、分子遗传学、分子克隆重组技术的发展,出现了许多新的研究领域,如分子标记、动物分子遗传学、抗病育种等。这些方法在分子水平上研究解决以下几个方面问题：①畜禽基因组及重要经济性状（肉蛋奶）的基因（QTL）定位。研究内容包括基因组及基因图谱;产量和质量主基因分析;基因（QTL）定位;单位性状基因的分离、克隆和测序;转基因动物。②畜禽超高产育种的分子生物学基础。研究内容包括肉蛋奶超高产的分子生物学基础,畜禽杂种优势的机理及预测,分子遗传鳖记辅助选择。③畜禽遗传资源保护与利用…     

哺乳动物体细胞核移植胚胎发育中表观重编程的研究进展

体细胞核移植（somatic cell nuclear transfer,SCNT）是一种能将已分化的体细胞重编程为全能胚胎的繁殖生物技术,在良种扩繁、濒危物种保护和治疗性克隆等方面有着广泛的应用前景,但极低的克隆效率、克隆动物胎盘异常、出生后胎儿畸形等严重限制了该技术的实际应用。造成克隆效率低和胚胎发育异常的主要原因是供体核表观遗传重编程错误或不完全。1958年,将非洲爪蟾（Xenopus laevis）幼体肠细胞核移入去核卵母细胞,获得了第1例SCNT动物个体;1986年,通过电融合1个卵裂球与去核卵母细胞成功获得了3只存活的羔羊;1997年,将成年母羊的乳腺上皮细胞与去核卵细胞电融合,获得首个SCNT哺乳动物"多利",开启了克隆时代,目前牛、小鼠、山羊、猪、欧洲盘羊、家兔、家猫、马、大鼠、骡子、狗、雪貂、狼、水牛、红鹿、单峰骆驼、食蟹猴等相继成功克隆,其中最引人瞩目的是2018年食蟹猴的成功克隆。作者通过将SCNT胚胎与受精胚胎的发育进行对比,阐述了SCNT过程中DNA甲基化、组蛋白修饰、基因组印迹、染色体状态等的重编程过程和缺陷,并从表观修饰剂、组蛋白去甲基化酶、抑制Xist表达、补充鱼精蛋白和精子RNA方面探讨单独或联合消除表观遗传重编程障碍对克隆效率的影响。随着低样本量测序技术的发展和完善,人们能够在SCNT胚胎中检测到更详细的全基因组表观遗传修饰图谱,进一步揭示SCNT胚胎表观遗传重编程中的缺陷,为提高克隆效率提供了线索。通过上述内容的阐述,希望为后续开发联合消除多种表观遗传障碍而提高克隆效率的策略和思路。     

哺乳动物体细胞核移植的DNA甲基化重编程研究进展

DNA甲基化是基因组主要的表观遗传修饰方式之一.核移植重构胚在对供体细胞基因组进行甲基化重编程过程中会出现异常的甲基化模式,而异常的甲基化重编程是导致克隆胚早期死亡及克隆动物发育畸形的主要原因.论文针对体细胞克隆动物基因组DNA的甲基化模式、造成克隆胚胎甲基化异常的原因及异常甲基化对重构胚胎发育的影响等进行了综述.深入研究核移植重构胚甲基化重编程的机制,有助于完善核移植技术,提高克隆效率,使其更好地应用于基础研究和生产实践.     

哺乳动物的克隆技术——哺乳动物克隆的原理、方法、影响因素及存在的问题

哺乳动物细胞克隆是20世纪末生命科学领域最引人注目的高新技术,该技术对于优良种畜的复制、减少试验用动物数目、动物遗传多样性保存及濒危动物挽救、转基因动物培育等方面具有重要意义。近年来克隆技术发展迅速,多种哺乳动物相继克隆成功,但也存在克隆效率太低、克隆动物表型正常而实质异常的问题。作者阐述了动物克隆的基本原理、操作方法及其相关影响因素,提出了解决相关问题的关键。     

WT1基因组蛋白乙酰化修饰对细胞核重编程的影响

利用体细胞移植技术获得克隆动物的成功是几十年来生命科学领域取得的重大突破之一,这项技术引起了社会的广泛关注。然而,由于哺乳动物克隆效率低下,且克隆后代发育异常等问题,已成为目前制约动物克隆技术发展和应用的瓶颈。克隆动物中经常出现后代过大综合征（LOS）,该病导致克隆动物早产、难产和易夭折。LOS类似于人的伯-伟综合征（BWS）,BWS也称为Wlims瘤,表现为巨舌、内脏肿大等症状。研究发现BWS的发病机理与WT1基因（Wilms’tumor 1gene）异常表达有关。本文对体细胞核重编程和表观遗传学调控细胞重编程的研究进展进行综述,并对WT1基因组蛋白乙酰化修饰与体细胞重编程之间的联系进行简要介绍,以期为生命科学领域的进一步探索与研究提供借鉴。     

建议开展农业动物遗传育种与克隆的分子生物学基础研究攻关

农业是我国12亿人口赖以生存的基础。发展动物农业对提高人民生活水平、保持社会安定团结具有重要的战略意义。根据美英等西方发达国家政府和世界粮农组织（FAO）的预测，2l世纪全球动物农业90％的品种都将通过分子育种提供，而品种对整个动物生产的贡献率亦将达到50％以上，显然品种是动物农业发展的首要关键。优良品种的扩繁是农业动物育种的核心内容之一，直接影响到动物农业生产的效率。有了良种和高速扩繁技术就能够在同样投入的条件下有更大的产出。90年代以来，国际上的动物育种已进入分子水平，朝着快速改变动物基因型的方向发展，扩繁也愈来愈多地以动物克隆为核心技术。我国要跟上这一科技形势，就要开展动物分子育种，也就是要研究动物遗传育种与克隆的分子生物学基础，为我国进入2l世纪的动物农业提供高产、优质、高效发展的遗传理论和高新技术。本项研究拟解决的重大科学问题有： 1．农业动物功能性基因组及重要经济性状的基因定位研究     

影响核移植克隆胚胎效率的因素分析

影响核移植克隆胚胎效率的因素分析刘林，安民（北京农业大学动物科技学院１０００９４）一、前言＊采用核移植技术扩增遗传上优秀的哺乳动物胚＊胎，对于提高动物生产力具有巨大潜力。近年来哺乳动＊物核移植技术取得了很大进展。已经获得了包括大家＊畜在内的多种动物的...     

动物胚胎干细胞的研究概况

胚胎干细胞（ES细胞）是从早期胚胎内细胞团（ICM）或原始生殖细胞（PGCs）经体外分化抑制培养分离克隆的,ES细胞在动物克隆、转基因动物生产、细胞工程、组织工程、临床克隆治疗和发育生物学等的研究应用中起着重要的作用.为此,介绍胚胎干细胞的生物学特性,国内外研究进展和研究动态,阐明建立ES细胞系的技术要点以及ES细胞的应用及发展前景.     

体细胞核移植技术在粤东黑猪遗传资源保护上的应用

实验旨在通过体细胞核移植技术（Somatic Cell Nuclear Transfer,SCNT）探究不同品种、性别、细胞代数对猪耳成纤维供体细胞建系效果与体外克隆胚胎效率的影响,为我国优良地方猪种或濒危猪种的遗传资源保护提供新的有效途径。本研究对比分析了粤东黑猪、小耳花猪2个广东省地方猪种以及不同性别的粤东黑猪供体细胞的细胞建系效果,并统计分析了粤东黑猪不同细胞代数制备克隆胚胎的体外发育效率。结果表明,粤东黑猪体细胞冻存可能受个体差异与供体月龄的影响,而体细胞核供体猪个体差异也会导致部分克隆胚胎的卵裂率存在显著差异,但对囊胚率无显著影响。同时本研究也证实,至少在3代（F1～F3）内,供体细胞的不同代数对粤东黑猪克隆胚胎体外发育效率无显著影响。本研究为优秀地方猪种的品种改良、保种提供了可行手段,为地方特色猪种的遗传资源保护奠定了技术基础。     

关于用动物属间体细胞核移植拯救濒临灭绝动物的研究

和克隆啮齿动物和家畜有所不同,由于濒危动物的卵母细胞的缺乏,克隆将要灭绝的物种需要具有选择性的方法，比如种属间体细胞核移植。文章以将喜马拉雅班羚体细胞注入牛卵母细胞的属间核移植后的囊胚的产生为例^[1]，介绍属间核移植的具体方法.由于将要灭绝的物种总数急剧减少，并且对它们实施人工繁殖技术的报道很少。因此,人工繁殖技术、属间和种内的体细胞核移植对增加有限的濒临灭绝物种的总体和保存这个物种是一个很有潜力的办法.希望这个方法会对环境保护和濒危动物的繁衍产生一定的作用.     

Factors Affecting the Development of Somatic Cell Nuclear Transfer Embryos in Cattle

Nuclear transfer is a complex multistep procedure that includes oocyte maturation, cell cycle synchronization of donor cells, enucleation, cell fusion, oocyte activation and embryo culture. Therefore, many factors are believed to contribute to the success of embryo development following nuclear transfer. Numerous attempts to improve cloning efficiency have been conducted since the birth of the first sheep by somatic cell nuclear transfer. However, the efficiency of somatic cell cloning has remained low, and applications have been limited. In this review, we discuss some of the factors that affect the developmental ability of somatic cell nuclear transfer embryos in cattle.     

异种动物核移植研究进展

异种核移植作为新型发展起来的动物繁殖技术 ,在畜牧生产、医学、生物学领域愈来愈表现出其巨大的价值。人们以前已经进行了一系列的探索 ,如在供体细胞方面 ,人们尝试使用了包括肝脏细胞、乳腺细胞在内的各种类型的细胞 ,并采取各种措施处理供体细胞 ;而对于受体细胞多采用卵泡 -卵丘复合体进行体外培养或通过超排获得 ;比较各种融合方法 ,目前多采用电融合方法 ,也较化学融合、病毒介导融合等方法简单 ;至于重构胚的培养则多采用培养液体外培养的方法 ,此方法操作简单 ,也比较容易观察记录实验过程。同时也指出异种核移植仍存在如克隆的效率很低等一系列急待解决的问题     

体细胞克隆猪的研究与展望

用体细胞核移植的方法生产的克隆猪诞生至今已近5年，虽然同胚胎细胞核移植相比，体细胞核移植技术难度大，成功率低，但近年来用体细胞核移植技术克隆猪有了更深入的研究，在体细胞核移植基本机理和关键技术上取得了一定的进展。综述了用核移植的方法生产体细胞克隆猪的技术关键和难点及应用情况，并对提高猪体细胞核移植效率的策略进行了分析。     

Production of transgenic and non-transgenic clones in miniature pigs by somatic cell nuclear transfer

Miniature pigs have been recognized as valuable experimental animals in various fields such as medical and pharmaceutical research. However, the amount of information on somatic cell cloning in miniature pigs, as well as genetically modified miniature pigs, is much less than that available for common domestic pigs. The objective of the present study was to establish an efficient technique of cloning miniature pigs by somatic cell nuclear transfer. A high pregnancy rate was achieved following transfer of parthenogenetic (3/3) and cloned (5/6) embryos using female miniature pigs in the early pregnancy period as recipients after estrus synchronization with prostaglandin F2 alpha analog and gonadotrophins. The production efficiency of the cloned miniature pigs using male and female fetal fibroblasts as nucleus donors was 0.9% (2/215 and 3/331, respectively). Cloned miniature pigs were also produced efficiently (7.8%, 5/64) by transferring reconstructed embryos into the uteri of common domestic pigs. When donor cells transfected with the green fluorescent protein (GFP) gene were used in nuclear transfer, the production efficiency of the reconstructed embryos and rate of blastocyst development were comparable to those obtained by non-transfected cells. When transfected cell-derived reconstructed embryos were transferred to three common domestic pig recipients, all became pregnant, and a total of ten transgenic cloned miniature pigs were obtained (piglet production efficiency: 2.7%, 10/365). Hence, we were able to establish a practical system for producing cloned and transgenic-cloned miniature pigs with a syngeneic background.     

影响猪体细胞核移植效果的因素

克隆技术的研究已经取得了丰硕的成果,但猪体细胞核移植还受到众多因素的制约,克隆效率仍然较低,文章针对猪体细胞核移植的各项技术环节及影响因素进行探讨与分析,以期加快猪体细胞核移植技术的研究,提高猪体细胞核移植效率,进一步促进猪体细胞核移植技术的发展和运用。     

Handmade cloning:recent advances,potential and pitfalls

Handmade cloning(HMC) is the most awaited,simple and micromanipulator-free version of somatic cell nuclear transfer(SCNT).The requirement of expensive micromanipulators and skilled expertise is eliminated in this technique,proving it as a major revolution in the field of embryology.During the past years,many modifications have been incorporated in this technique to boost its efficiency.This alternative approach to micromanipulator based traditional cloning(TC) works wonder in generating comparable or even higher birth rates in addition to declining costs drastically and enabling cryopreservation.This technique is not only applicable to intraspecies nuclear transfer but also to interspecies nuclear transfer(iSCNT) thus permitting conservation of endangered species.It also offers unique possibilities for automation of SCNT which aims at production of transgenic animals that can cure certain human diseases by producing therapeutics hence,providing a healthier future for the wellbeing of humans.The present review aims at highlighting certain aspects of HMC including recent advancements in procedure and factors involved in elevating its efficiency besides covering the potentials and pitfalls of this technique.     

体细胞克隆技术在乌金猪遗传资源保护上的应用

旨在通过猪体细胞克隆技术,生产乌金猪火毛系,并分析生长发育能力及繁殖性能,为该技术在地方优良猪种保种上的应用提供理论依据。本研究采集了符合乌金猪种质特征的3头公猪和12头母猪的耳组织样品。公猪年龄分别为3、6、11月龄,母猪年龄差距较大,最小的2月龄,最大的10岁。其中3头母猪和1头3月龄公猪已被去势,10岁母猪已无繁殖能力。结果,成功建立了15头乌金猪的耳组织成纤维细胞系,分别选择1头3月龄乌金猪（♂）和10岁乌金猪（♀）的成纤维细胞进行体细胞核移植,经胚胎移植入16头代孕母猪,共获得25头克隆猪,克隆猪生长发育正常,性成熟后进行自然交配共获得39头F1代活仔。本研究通过体细胞克隆技术成功克隆了乌金猪,具备正常的生长发育性能和繁殖性能,为地方猪种的保护研究提供了新的途径。