原始生殖细胞分化体系的建立及其发育过程中调控基因的筛选

作     者：周旭 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王媛

授予年度：2020年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071008[理学-发育生物学] 

主      题：胚胎干细胞 原始生殖细胞 dCas9-SAM系统 功能获得型筛选 

摘      要：生殖细胞是生物个体的起源,是遗传信息和遗传多样性的载体,伴随着精卵结合产生新的个体,完成生命的延续。因此,生殖细胞的产生和发育对于物种的繁衍至关重要。精子和卵子来源于胚胎阶段的原始生殖细胞(Primordial germ cells,PGCs),其发育和成熟过程受到很多因素的调控,包括转录因子的调控、DNA甲基化以及表观遗传的修饰等等。近年来,伴随着体内原始生殖细胞数量限制等问题的出现,人们将研究视角由体内转为体外。本文利用不同方法诱导小鼠胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESCs)分化为类原始生殖细胞(Primordial germ cell-like cells,PGCLCs),并将其与体细胞共培养继续发育进入减数分裂阶段,该分化体系能够应用在多个细胞系上,成功建立小鼠生殖细胞诱导分化的平台,体外诱导分化平台的建立为了解生殖细胞发育过程及其调控机制提供重要帮助。另一方面,胚胎干细胞向原始生殖细胞分化的过程受到众多基因的调控,我们利用CRISPR/Cas9基因组编辑工具,构建dCas9-SAM系统用于功能获得型筛选,通过高通量测序得到原始生殖细胞发育中具有调控作用的基因,随后进行基因功能验证。对原始生殖细胞特化和发育过程中相关调控基因的充分了解,为研究PGCLCs体外定向分化奠定基础,为全面掌握生殖细胞发育过程提供帮助,有益于我们了解生殖相关疾病的致病机理并为其治疗提供解决方案,尽可能减少不孕不育的发生。