哺乳动物体细胞克隆胚胎端粒酶活性的研究进展

端粒酶(telom erase)是一种蛋白质与RNA组成的核糖核蛋白,是目前发现的唯一能够延长端粒的一种RNA依赖性DNA聚合酶。在DNA复制过程中丢失的端粒可以被有活性的端粒酶修复回来。哺乳动物端粒酶在发育中受调控,端粒的重编程可能是由于早期胚胎不同时期的端粒酶活性而造成的,因此,研究端粒和端粒酶重编程将为哺乳动物体细胞克隆技术奠定重要的理论基础。本文综述了端粒和端粒酶的结构和功能,及其与哺乳动物体细胞克隆早期胚胎发育的关系,并在此基础上探讨了端粒酶在体细胞克隆动物胚胎发育中的重要作用。     

人端粒酶活性的调控机制及其新功能研究进展

端粒酶活性在胚胎发育过程中消失,人的绝大多数体细胞没有端粒酶活性,因而随着体细胞分裂次数的增加,端粒长度在不断缩短.当端粒缩短到一定程度时,细胞无法维持正常的端粒结构而导致细胞的衰老,而当细胞衰老调控机制失控的情况下,端粒的极限缩短将导致细胞死亡或癌变.端粒酶的活性在细胞癌变的过程中被重新激活以维持端粒的长度和结构,以及细胞无限增殖化的能力,与衰老及肿瘤的发生发展密.切相关.随着人们对端粒酶认识的深入,新研究进展显示端粒酶具有独立于端粒之外的新功能,端粒酶在DNA修复、促进细胞存活、基因转录及刺激干细胞增殖等方面不依赖于端粒的新功能的发现,为阐明端粒酶在衰老及癌变中重要功能的分子机制提供了新的思路.     

体细胞胚胎发生及其基因表达的研究进展

在合适的培养条件下,植物体细胞会模仿胚胎发育过程产生体细胞胚胎。体细胞胚胎发生提供一个实验系统,便于研究植物形态建成的分子和细胞机制等方面。文中主要对体细胞胚胎发生的影响因素(激素、胁迫因素和Ca2 等)和该过程中的基因表达与调控方面论述了国内外研究进展。     

表观遗传因素对哺乳动物胚胎发育的影响

哺乳动物核移植技术作为发育生物学的重要研究方法,在农业、医药、动物保护等方面具有巨大潜力.核移植的低成功率一直是其发展的瓶颈,而体细胞核在卵母细胞中的重编程效率低下是造成该瓶颈的重要诱因.DNA甲基化作为支配基因正常表达的表观遗传修饰方式,是调节基因组功能的重要手段,在胚胎正常发育过程中具有显著调节基因组功能的作用.本研究论述了DNA甲基化、基因印记、microRNA、X染色体失活等因素对哺乳动物胚胎发育中基因调控的影响.     

细胞程序性死亡与脊椎动物胚胎发育综述

脊椎动物胚胎发育是细胞通过分裂、增殖、分化、迁移及细胞程序性死亡等一系列行为进行自我组织的复杂过程。其中，细胞程序性死亡存在于胚胎发育的各个阶段，对胚胎的发育具有重要调控作用，是器官生成、形态建立和组织稳态维持等发育相关事件所必需的。本文对近年来细胞程序性死亡调控脊椎动物胚胎发育过程的相关研究进展进行了综述，包括早期胚胎发育过程中细胞程序性死亡的生物学功能、调节机制及死亡细胞的清除方式等，重点关注了细胞程序性死亡与脊椎动物胚胎发育过程之间的密切联系。本综述将为更全面地了解细胞程序性死亡在脊椎动物胚胎发育过程中的作用提供借鉴与帮助，并有望为将来通过人为调控细胞程序性死亡来提高胚胎发育质量提供一定的思路。     

逆转座子LINE-1在基因组中的调控作用

近年来研究发现真核生物基因组中的许多重复序列以及基因的内含子参与基因表达的调控。在这些重复序列中,有一种广泛分布于基因组中的逆转座子LINE-1,目前发现其对细胞的增殖与分化以及肿瘤的发生起着非常重要的作用,具体表现为影响基因的转录及整个基因组的稳定性、参与X染色体失活及基因组进化等。在正常细胞的分化调控中,基因的激活与沉默具有时间与空间的特异性,实现其“预定”的、有序的、不可逆转的分化过程。主要阐述了逆转座子LINE-1的结构特征和其在基因组中的调控作用及这些作用影响基因表达从而调节生物体的生命活动。研究LINE-1的调控机制对认识细胞的时空调控以及癌症的发生与发展具有重要的价值。     

基于组学技术的植物体细胞胚胎发育研究进展

植物体细胞胚胎培养具有广阔的应用前景和巨大的潜在经济价值.目前植物体细胞胚胎发生和发育机制尚不清晰,阻碍了体细胞培养的规模化应用.组学技术在植物体细胞培养研究中的逐步应用,为分子层面深入揭示体细胞胚胎发生和发育的调控机理提供了可能.本文综述了基因组、转录组、蛋白质组和代谢组在植物体细胞胚胎再生调控应用的研究进展,并探讨了植物体细胞胚胎发生过程中的关键问题和应用前景.     

细胞重编程与肿瘤发生

以体细胞重编程技术为代表的诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)已成为干细胞研究的热点.表观遗传学研究发现,DNA甲基化、组蛋白修饰等在基因转录调控过程中扮演着重要角色,对维持干细胞多能性起着关键作用.本文主要综述细胞重编程中的特定转录因子引起的表观遗传学变化与肿瘤发生...     

不同来源山羊体细胞重编程效率比较

[目的]检测克隆奶山羊(♀12003)和转基因克隆奶山羊(♂12001)作为供体细胞,对体细胞重编程效率的影响。[方法]采用慢病毒作为载体,携带多能因子来感染正常山羊(g2)、♀12003和♂12001体细胞,统计克隆形成率和碱性磷酸酶阳性克隆率。[结果]与普通山羊(g2)相比,转基因克隆奶山羊耳成纤维细胞的重编程效率低,出现的细胞克隆在传代之前容易分化;克隆奶山羊体细胞与普通山羊体细胞的重编程效率接近,转基因克隆奶山羊(♂12001)的重编程效率极显著低于克隆奶山羊(♀12003)和普通山羊(P0.01)。[结论]转基因克隆奶山羊体细胞可以被重编程为诱导性多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,iPSCs),但效率较低。     

龙眼体胚发生过程中特异蛋白的IEF和SDS-PAGE分析

植物体细胞胚胎发生的机理研究是目前植物细胞工程的前沿和优先发展领域 [1] .体细胞胚胎发生被认为是分离胚胎发育相关基因的良好替代体系 ,同时 ,进行体细胞胚胎发生研究对于研究植物细胞全能性的机制、基因的表达和胚胎的发育具有重要意义 [2 ] .龙眼 ( Dimocarpuslongan Lour.)是我国南方的重要热带、亚热带特产果树 .在龙眼上已建立了木本植物中最为优良的体细胞胚胎发生系统 [3 ,4] .体细胞胚胎与合子胚在生化上具有相似性 .蛋白质是基因表达的产物 ,而体细胞胚胎发生是胚胎发生相关基因按一定时空顺序表达的结果 .在体细胞胚胎发生…     

梅花鹿鹿茸细胞端粒酶活性及其mRNA表达的检测

[目的]研究鹿茸生长期端粒酶的表达,为揭示鹿茸生长发育的调控机制提供了新思路。[方法]在鹿茸快速生长阶段,采用改进的TRAP（端粒重复序列扩增技术）法检测鹿茸顶端增殖区的间充质层、前软骨层和软骨层细胞及下端成熟区的端粒酶活性。同时,采用RT-PCR的方法检测各组织细胞中端粒酶催化亚基（TERT）mRNA的表达水平。[结果]在顶端增生区各组织细胞中均检测到了不同程度的端粒酶活性,间质细胞、前软骨细胞和软骨细胞中的相对端粒酶活力分别为91.2、46.4和13.7,而在成熟区组织中则检测不到端粒酶活性。RT-PCR法检测的各组织细胞中TERTmRNA的表达水平与端粒酶活性检测结果一致。[结论]在鹿茸快速生长阶段,其增殖区表达端粒酶,并且端粒酶活性随组织层细胞的分化程度的增高而逐渐降低,说明端粒酶可能在鹿茸的生长过程中起重要的调控作用。     

Cell Res:高效诱导体细胞重编程新方法

<正>中科院上海生化研究所分子细胞生物学实验室的研究人员建立了一种高效诱导体细胞重编程的研究系统,他们将三种重编程因子结合到一种方法中,大大地促进了体细胞重编程的效     

MicroRNA在多能干细胞的表达与功能

具有自我更新能力和多向分化潜能的胚胎干(ES)细胞及诱导多能干(iPS)细胞在再生医学领域有着巨大的应用潜力。目前获得多能干细胞的效率依然偏低,与干性获得及维持相关的调控机制尚不十分明确,严重制约了多能干细胞的进一步研究与应用。近年的研究表明,microRNAs(miRNAs)不仅在ES细胞增殖分化、维持多能性方面具有重要的调控作用,在诱导体细胞形成iPS细胞的过程中也扮演着重要角色。有关miRNAs在ES细胞以及iPS细胞的表达与调控研究的新进展,为多能干细胞的进一步研究提供了新思路与新方法。本文侧重就miRNAs在ES细胞和iPS细胞的表达及其在细胞增殖分化、干性维持等方面的功能进行综述,以供相关研究参考。     

胚胎发育中骨骼肌组织的形成及调控

在胚胎发育中,骨骼肌组织的形态发生是许多基因精密调控的复杂生物学过程。综述了骨骼肌组织在胚胎发育过程中的起源、骨骼肌组织形成过程及调控机制。     

植物体细胞胚胎发生及其分子调控机制研究进展

植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,具备发育成完整植株的遗传能力,这被称为植物细胞的全能性。体细胞胚胎(体胚)发生是指在没有受精的情况下,由体细胞或营养细胞发育成胚胎,是诱导植物细胞全能性的一种形式。体胚发生在种质资源保存、种苗生产、分子育种和植物基础研究等方面都有着广泛的应用,已成为重要的植物生物技术工具和研究平台。多年来的分子遗传学研究表明:体胚发生受到由众多转录因子、激素信号途径及表观遗传修饰等构成的复杂网络的调控。本研究概述了植物体胚发生的途径,并重点综述了体胚发生关键基因的功能与调控机制、体胚发生的表观遗传修饰以及体胚发生关键基因在基因工程中的应用。随着研究的深入和新技术的出现,体胚发生过程中涉及的代谢组分动态变化、转录调控、激素信号转导与表观遗传调控等复杂生物学过程有望得到更深入地阐释,将更进一步地解析植物体胚发生的分子调控机制。此外,利用体胚发生关键基因的功能与调控机制,开发更高效的体胚诱导和遗传转化方法,有望为更多植物的基因功能研究和遗传改良提供新的思路和技术。参81     

牛和小鼠早期胚胎发育过程中细胞谱系发育调控的比较

高产奶牛繁殖效率低是世界性难题，其中早期胚胎死亡率高是主要原因之一。当前对牛早期胚胎发育的研究有限，而对于小鼠这种模式动物的早期胚胎发育研究已相当深入。因此，本文从胚胎形态、转录因子以及信号通路3方面对牛和小鼠早期胚胎发育过程进行比较，以加深对牛早期胚胎发育的认识。经比较发现，受精后，牛和小鼠早期胚胎在不同时期发生母源因子降解、合子基因组激活、细胞极性建立和不对称分裂，最终使得胚胎形态发生变化，形成具有3个胚层（滋养外胚层、上胚层和原始内胚层）的囊胚。此外，牛和小鼠早期胚胎发育过程中，多个转录因子及信号通路形成复杂网络调控细胞谱系分化。综上所述，在牛和小鼠早期胚胎发育过程中，相似的生物学事件陆续发生，但是细胞谱系分化的调控呈现差异性，提示我们将小鼠早期胚胎作为研究模型的局限性，该领域的研究对提高奶牛繁殖效率以及促进牛遗传改良工作具有重要意义。     

植物体细胞胚发生miRNA研究进展

介绍了植物miRNA的作用机制,并重点阐述了落叶松、玉米、龙眼体细胞胚发生相关miRNA的研究进展。随着miRNA的深入研究,体胚发生相关miRNA的功能验证、不同miRNA间的相互调控及对下游靶基因的调控作用研究将成为重要的研究方向,因此,了解植物体胚发生miRNA的发展现状及趋势非常重要。     

龙眼体胚发生过程中的RNA研究初报

龙眼 ( Dimocarpus longan L our.)属无患子科 ( Sapindaceae)龙眼属 ,是起源于我国的一种重要热带、亚热带木本果树 .近 1 0多年来 ,赖钟雄等在前人 [1 ]的研究基础上 ,建立了龙眼体细胞胚胎高频率发生系统 ,这是在木本植物中最为优良的体胚发生系统之一 ,可作为木本植物体胚发生的模式系统 [2 - 6] .植物的体细胞胚胎发生的机理研究是目前植物细胞工程的前沿和优先发展领域 [7- 8] ,对于研究植物细胞全能性的机制、基因的表达和胚胎的发育具有重要意义 ;同时 ,由于体细胞胚胎发生过程与合子胚胎类似 ,即类似的分子机制调控着在体内 ( in…     

抑制体细胞衰老促进诱导性多潜能干细胞（iPSC）生成的研究进展

诱导性多潜能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPSC）是指对体细胞实施特定的诱导方法,将体细胞重编程获得的多潜能干细胞。最常用的诱导方法是利用基因导入技术,将与胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）多潜能性相关基因的转录因子导入体细胞,激活内源多能性基因的表达,实现体细胞重编程。除转基因外,使用某些小分子物质或蛋白质等也可以实现体细胞重编程。iPSC与ESC在形态学、表观遗传学和分化能力上高度相似。由于iPSC来源于普通成体细胞,避免了胚胎干细胞面临的伦理道德和免疫排斥问题,使得这一技术在再生医学和畜牧生产上都具有广阔的应用前景。然而,iPSC的低生成率和高风险性逐渐成为制约该技术发展的主要障碍。生成效率和速率低,大大增加了获得iPSC的难度,工作量大且成本高;高风险性使iPSC无法安全应用于再生医学和生产转基因动物。这成为iPSC科研工作者亟待解决的两大问题。文章介绍了通过抑制体细胞衰老来促进iPSC生成的相关研究进展。该方法对体细胞重编程有显著效果,但同时也存在较大的安全性争议。控制细胞衰老凋亡的Ink4a/Arf位点,p53、pRB、p21等基因和蛋白因子可以及时清除体内损伤细胞,促进细胞衰老凋亡,抑制细胞癌变,组成了维护机体健康的重要调控通路。近年研究表明,抑制促细胞衰老凋亡基因的表达可显著提高iPSC生成的效率和速率,说明肿瘤发生和iPSC生成存在某些相同的调控通路。抑制体细胞衰老的方法主要有3类：改进培养液成分、使用新的转录因子和调节细胞培养环境。通过抑制体细胞衰老,最高可将小鼠iPSC生成效率提高到100%。这为高效获得iPSC,探索iPSC及肿瘤的生成机制提供了新思路。同时,此方法存在较大安全性问题。iPSC最初是由Oct4,Sox2,Klf4,c-Myc等4种转录因子诱导而来,这些因子本身都存在致癌风险。抑癌基因的失活使获得的iPSC致癌风险增大,成为制约该方法广泛应用的最主要障碍。文章概括了2008年以来通过抑制体细胞衰老促进iPSC生成的研究进展、存在问题和应用前景。