Science:成功用單倍體胚胎幹細胞培育出半克隆魚

2020-11-27 生物谷

在新加坡國立大學供職的3名中國科研人員以青鱂魚為模式動物，成功培育出單倍體胚胎幹細胞系，並將該單倍體胚胎幹細胞的細胞核移植到正常的未受精卵細胞中，培育出一條名叫「霍莉」的半克隆魚。

這項研究由新加坡國立大學生物系教授洪雲漢及2名中國助手組成的研究小組完成，成果刊登在最新一期美國《科學》雜誌上。

記者16日從該研究小組獲悉，與常規克隆技術不同，「霍莉」魚的遺傳物質一半來自人工培育的胚胎幹細胞「父親」，另一半來自正常的卵細胞「母親」，因此為半克隆魚。最重要的是，「霍莉」能「生兒育女」，目前15個月大「霍莉」已育有300多個「兒孫」。這一研究為生殖醫學技術，特別是為人類不育症的治療帶來了希望。

研究人員介紹說，青鱂魚是一種小型觀賞魚，常被用於胚胎幹細胞的研究等。研究人員先用紫外線照射青鱂魚精子，將其遺傳物質滅活。然後將滅活的精子與正常的卵子相混，則卵子被「激活」，開始進行細胞分裂，最終發育成單倍體胚胎。這些單倍體胚胎的細胞分離出來後，研究人員將其放在培養皿中使其經過長時間的持續分裂生長，最終培育出單倍體胚胎幹細胞系。研究人員將該單倍體胚胎幹細胞的細胞核移植到未受精的卵細胞中，培育出「霍莉」。

研究人員表示，這一研究至少在三方面取得突破。首先，他們首次證明了脊椎動物的單倍體細胞在體外條件下培養，其生長和發育能力足以媲美二倍體細胞，而此前則認為這是不可能的。其次，他們獲得的單倍體胚胎幹細胞系在生物醫學研究方面具有廣闊而深遠的意義。最後，他們利用單倍體胚胎幹細胞培育出第一條半克隆魚，打破傳統克隆研究只能對生物進行「複製」的局限。（生物谷Bioon.com）

生物谷推薦原始出處：

Science 16 October 2009:DOI: 10.1126/science.1175151

Generation of Medaka Fish Haploid Embryonic Stem Cells

Meisheng Yi, Ni Hong, Yunhan Hong*

Haploid embryonic stem (ES) cells combine haploidy and pluripotency, enabling direct genetic analyses of recessive phenotypes in vertebrate cells. Haploid cells have been elusive for culture, due to their inferior growth and genomic instability. Here, we generated gynogenetic medaka embryos and obtained three haploid ES cell lines that retained pluripotency and competitive growth. Upon nuclear transfer into unfertilized oocytes, the haploid ES cells, even after genetic engineering, generated viable offspring capable of germline transmission. Hence, haploid medaka ES cells stably maintain normal growth, pluripotency, and genomic integrity. Mosaic oocytes created by combining a mitotic nucleus and a meiotic nucleus can generate fertile fish offspring. Haploid ES cells may offer a yeast-like system for analyzing recessive phenotypes in numerous cell lineages of vertebrates in vitro.

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