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鱼类原始生殖细胞发育与生殖操作技术研究进展

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水产学报 2023年第1期47卷 96-108页

作者：陶彬彬胡炜中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室湖北洪山实验室中国科学院种子创新研究院

原始生殖细胞是胚胎发育过程中最早建立的一群生殖干细胞，是有性生殖动物生殖发育的基础。鱼类原始生殖细胞特化遵循“先成论”的模式，早期胚胎发育过程中获得母源生殖质组分的细胞特化为原始生殖细胞，特化形成的原始生殖细胞需要维... 详细信息

原始生殖细胞是胚胎发育过程中最早建立的一群生殖干细胞，是有性生殖动物生殖发育的基础。鱼类原始生殖细胞特化遵循“先成论”的模式，早期胚胎发育过程中获得母源生殖质组分的细胞特化为原始生殖细胞，特化形成的原始生殖细胞需要维持其生殖干细胞命运，并经过长距离迁移最终到达性腺原基的位置。原始生殖细胞特化、迁移和命运维持过程受到多种基因和信号通路的综合调控。研究鱼类原始生殖细胞发育不仅有助于深入理解脊椎动物细胞特化、迁移和命运维持等基本生物学过程的调控机理，而且是开发新的养殖鱼类生殖控制和生殖干细胞移植技术的重要基础。本文概述了鱼类原始生殖细胞发育的基础理论以及生殖操作技术研究进展，并展望了未来的发展趋势，以期为开发重要养殖鱼类优良种质创制新技术提供参考。

关键词：鱼类原始生殖细胞生殖质生殖控制生殖干细胞移植

原始生殖细胞关键基因CC2EIP的生物信息学分析

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中国家禽 2020年第10期42卷 22-26页

作者：左其生靳锴周静张亚妮李碧春扬州大学动物科学与技术学院江苏扬州225009 中国教育部国际农业与农产品安全研究联合实验室江苏扬州225009

为了对前期高通量测序结果筛选获得的鸡原始生殖细胞(PGCs)特异表达的未知转录本(C2EIP)进行系统的功能注释,试验通过PCR技术克隆C2EIP全长,并结合生物信息学技术对C2EIP的理化性质进行系统分析。结果显示:通过PCR成功克隆C2EIP全长,为7... 详细信息

为了对前期高通量测序结果筛选获得的鸡原始生殖细胞(PGCs)特异表达的未知转录本(C2EIP)进行系统的功能注释,试验通过PCR技术克隆C2EIP全长,并结合生物信息学技术对C2EIP的理化性质进行系统分析。结果显示:通过PCR成功克隆C2EIP全长,为714 bp,测序比对结果准确。生物信息学分析表明:C2EIP主要在细胞质中表达,存在磷酸化和糖基化位点,在生物进化过程中物种间保守性较差,禽类中保守性较高;C2EIP具有泛素化连接酶E3和磷酸化雷帕霉素靶蛋白复合体功能。试验结果为进一步研究C2EIP的功能和分子机制奠定了理论基础。

关键词：鸡原始生殖细胞生物信息学基因

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

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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：周旭华东师范大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：胚胎干细胞原始生殖细胞 dCas9-SAM系统功能获得型筛选

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鸡原始生殖细胞转染条件优化

遗传 2021年第3期43卷 280-288页

作者：邹娴何燕华何静怡王艳舒鼎铭罗成龙广东省农业科学院动物科学研究所畜禽育种国家重点实验室广东省畜禽育种与营养研究重点实验室广州510640

为获得鸡原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)的最佳转染效率,本研究比较不同质粒用量和不同细胞数在3种转染试剂(Lipofectamine 2000、3000和LTX&Plus Reagent)中PGCs的转染效率,利用荧光激活细胞分选技术(fluorescence activated cell sorting technology,FACS)辅助优化Lipofectamine 3000转染试剂,经FACS进一步分选获得带绿色荧光蛋白(GFP)的PGCs,继续培养3周后,移植回注到受体鸡胚中,移植3.5 d后分离性腺拍照观察。结果显示,转染试剂Lipofectamine 3000的转染效率最高,质粒、Lipofectamine 3000转染试剂和PGCs细胞数的配比为3μg:4μL:0.5×10^(4)个,转染5 h转染效率最高,达到23.4%,与现有的研究结果相比提高了2倍以上。移植回注PGCs到受体鸡胚中,荧光显微镜观察到鸡胚性腺中有GFP阳性细胞。本研究综合考虑转染试剂、质粒用量和细胞数量的影响因素以优化PGCs的转染条件,为高效制备转基因鸡及基因编辑鸡的研究奠定基础。

关键词：鸡原始生殖细胞稳定转染脂质体

原始生殖细胞的体外特化和猴睾丸精原干细胞的鉴定

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原始生殖细胞的体外特化和猴睾丸精原干细胞的鉴定

作者：张国栋昆明理工大学

学位级别：硕士

胚胎干细胞是一种高度未分化的细胞。诱导多能干细胞指的是将细胞进行重编程,转化为具有胚胎干细胞特性和功能的多能干细胞。在哺乳动物中,遗传物质通过生殖细胞传递给后代,从而使物种得到延续。胚胎在发育的早期就已经形成两类细胞:体... 详细信息

胚胎干细胞是一种高度未分化的细胞。诱导多能干细胞指的是将细胞进行重编程,转化为具有胚胎干细胞特性和功能的多能干细胞。在哺乳动物中,遗传物质通过生殖细胞传递给后代,从而使物种得到延续。胚胎在发育的早期就已经形成两类细胞:体细胞和生殖细胞。最先形成的生殖细胞是原始生殖细胞,它是精子和卵子的前体细胞。在雄性动物的体内,原始生殖细胞随着个体的发育逐渐分化为精原干细胞。精原干细胞最终形成精子。本实验主要分为三个部分:1、将小鼠的诱导多能干细胞体外培养,分化为小鼠原始生殖细胞。首先,将小鼠诱导多能干细胞在有饲养层体系下培养。当细胞状态稳定后,将其转入无饲养层的体系培养。对小鼠诱导多能干细胞的多能性进行免疫荧光分析,主要检测:OCT4,NANOG和SSEA1。当细胞状态稳定后,将其诱导分化为小鼠外胚层干细胞,然后再将状态较好的小鼠外胚层干细胞诱导分化为原始生殖细胞。最后通过免疫荧光分析对其进行鉴定,主要检测:OCT4和Blimp1。2、将猴的胚胎干细胞诱导分化为原始生殖细胞。首先,将猴的胚胎干细胞体外培养。对猴胚胎干细胞的多能性进行免疫荧光分析,主要检测:OCT4,SOX2,SSEA4和TRA-1-81。当细胞状态稳定时,开始将其诱导分化为猴na(?)ve态胚胎干细胞。对猴na(?)ve态胚胎干细胞的多能性进行免疫荧光分析,主要检测:OCT4,SOX2,TRA-1-60和TRA-1-81。猴na(?)ve态胚胎干细胞状态稳定后,再将其诱导为原始生殖细胞。最后通过免疫荧光分析对其进行鉴定,主要检测:OCT4,Blimp1和SOX17。3、对猴睾丸体内的精原干细胞进行鉴定。将猴的睾丸取下,制作成石蜡包埋块。将睾丸包埋块制作成切片。最后通过免疫荧光分析对其进行鉴定,主要检测:GFRα1,Thy1,和VASA。通过体外培养,将小鼠诱导多能干细胞诱导为外胚层干细胞,并将其进一步诱导培养获得了小鼠原始生殖细胞。通过体外培养,将猴胚胎干细胞诱导为na(?)ve态胚胎干细胞,并将其进一步诱导培养获得了猴原始生殖细胞。通过GFRα1,Thy1,和VASA鉴定到猴睾丸内的精原干细胞。

关键词：胚胎干细胞诱导多能干细胞外胚层干细胞原始生殖细胞精原干细胞

LncRNA PGCT8正向调控鸡原始生殖细胞形成

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中国家禽 2023年第1期45卷 16-22页

作者：刘广政丁颖邹艺琛高嘉晨徐显帅左其生李碧春扬州大学动物科学技术学院江苏省动物遗传繁育与分子设计重点实验室江苏扬州225009 扬州大学农业与农产品安全教育部联合国际研究实验室江苏扬州225009

研究旨在对前期测序筛选到的关键LncPGCT8对鸡原始生殖细胞(PGCs)形成的影响进行深入探究。试验通过qRT-PCR和组织表达谱分析LncPGCT8在鸡PGCs和生殖嵴中的表达量。在体内外过表达/干扰LncPGCT8,通过qRT-PCR、流式细胞术、间接免疫荧光... 详细信息

研究旨在对前期测序筛选到的关键LncPGCT8对鸡原始生殖细胞(PGCs)形成的影响进行深入探究。试验通过qRT-PCR和组织表达谱分析LncPGCT8在鸡PGCs和生殖嵴中的表达量。在体内外过表达/干扰LncPGCT8,通过qRT-PCR、流式细胞术、间接免疫荧光和免疫组织化学染色检测体内外PGC形成效率。结果显示:LncPGCT8在鸡PGCs和性腺中均显著高表达(P<0.05),过表达LncPGCT8组PGCs形成效率显著高于对照组(P<0.05),干扰LncPGCT8则会显著降低PGCs形成数量(P<0.05)。结果表明LncPGCT8在体内/外均促进鸡PGCs形成,为提高体外诱导PGCs效率奠定理论基础。

关键词：鸡 LncPGCT8 原始生殖细胞

哺乳动物原始生殖细胞中X染色体活性研究进展

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中国细胞生物学学报 2023年第6期45卷 929-935页

作者：袁文静张宇霆刘忠华翁晓刚黑龙江省动物细胞与遗传工程重点实验室东北农业大学生命科学学院哈尔滨150006

原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)起源于原肠胚,是胚胎发育过程中首先产生的生殖细胞群体。PGCs发育会经历特化、迁移、增殖和分化四个阶段,最终产生两性生殖细胞。在真兽亚纲哺乳动物中,由于雌性(XX)与雄性(XY)之间性染色体差... 详细信息

原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)起源于原肠胚,是胚胎发育过程中首先产生的生殖细胞群体。PGCs发育会经历特化、迁移、增殖和分化四个阶段,最终产生两性生殖细胞。在真兽亚纲哺乳动物中,由于雌性(XX)与雄性(XY)之间性染色体差异,雌性细胞中一条X染色体会发生失活(X chromosome inactivation,XCI),从而实现两性间的剂量补偿。在哺乳动物的生命周期中,PGCs中的X染色体活性是处于动态变化的,特化后失活的X染色体会发生重激活(X chromosome reactivation,XCR)。XCR过程涉及一系列的表观遗传重编程,如抑制性组蛋白修饰的擦除、DNA去甲基化以及染色质空间结构的重塑等。X染色体重激活对于PGCs的分化非常重要,是产生具有功能性的配子的必要条件,如果PGCs发育过程中X染色体活性出现异常,将严重影响PGCs的分化。该文重点综述了PGCs发育过程中X染色体活性变化模式、X染色体活性调控的表观调控因素以及XCR发生的机制,并进一步比较了不同物种间PGCs的X染色体活性变化差异。

关键词：原始生殖细胞 X染色体重激活 XIST 组蛋白修饰 DNA甲基化

兔原始生殖细胞(PGCs)体外培养和生物学特性

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中国兽医学报 2021年第3期41卷 512-517页

作者：丁雪粉张德芳吕海淼彭展闫琛博杨德新王新庄河南农业大学牧医工程学院河南郑州450000 河南省科技信息研究院河南郑州450000

为了探究兔原始生殖细胞(primordial germ cells, PGCs)体外培养的生物学特性及胎龄、维甲酸(retinoic acid RA)、福司柯林(forskolin, FK)、4-羟基三苯氧胺(4-hydroxytamoxifen, 4OHT)、血清(FBS)和血清替代物(KSR)对PGCs分离培养的影响,本试验从E10.5~E15.5的胎兔生殖嵴中分离PGCs,通过形态学观察、碱性磷酸酶(AKP)染色、RT-PCR等方法对其进行鉴定。在基础培养液中分别添加RA、FK、4OHT、FBS和KSR,结果表明,兔PGCs可以重编程为生殖干细胞(embryonic germ cells, EGCs),EGCs可分化为神经样细胞、上皮样细胞和拟胚体;从E10.5和E11.5的胎兔生殖嵴中分离的PGCs,体外培养增殖能力较强;基础培养液中同时添加RA、FK和4OHT时PGCs的集落数量较多,形态特征和细胞活性较好;培养液中加入KSR时,PGCs集落数量较多,形态特征较好。

关键词：兔原始生殖细胞胎龄维甲酸福司柯林 4-羟基三苯氧胺血清替代物

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原始生殖细胞的命运决定

科学 2021年第4期73卷 21-24页

作者：沈仕君同济大学生命科学与技术学院上海市信号转导与疾病研究重点实验室上海200092 同济医院转化医学研究中心

精子和卵子结合而成的受精卵是一个新生命的开始。受精卵不断分裂、分化,在经过胚胎发育、器官形成等过程后长成新个体。其中部分细胞成为原始生殖细胞,它们是新个体产生精子或卵子的源泉,这里所发生的一切将决定新个体后代的命运。

关键词：原始生殖细胞染色质开放状态同源重组