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昆明動(dòng)物所利用樹鼩精原干細(xì)胞獲得只轉(zhuǎn)基因樹鼩
樹鼩是一種具有重要潛在應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。相較于嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,樹鼩在遺傳進(jìn)化地位及生理生化特征上均更接近于靈長(zhǎng)類。并且,樹鼩相比于靈長(zhǎng)類動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)研究中有著諸多優(yōu)勢(shì),包括體型小、生殖周期短、飼養(yǎng)成本低等。然而,缺乏遺傳操作手段嚴(yán)重制約了樹鼩作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的廣泛應(yīng)用和推廣。由于樹鼩早期胚胎收集和胚胎移植技術(shù)的難題均未解決,通過樹鼩精原干細(xì)胞進(jìn)行遺傳修飾,可為樹鼩遺傳操作另辟蹊徑。
在昆明動(dòng)物所研究員鄭萍等的指導(dǎo)下,博士研究生李朝暉等成功篩選到細(xì)胞表面標(biāo)記分子Thy1可用于富集樹鼩睪丸中的精原干細(xì)胞,并發(fā)現(xiàn)Wnt/ss-catenin信號(hào)通路及樹鼩睪丸支持細(xì)胞對(duì)于精原干細(xì)胞維持其增殖及干細(xì)胞特征至關(guān)重要,據(jù)此改善了樹鼩精原干細(xì)胞體外擴(kuò)增培養(yǎng)體系,并建立了多株可長(zhǎng)期穩(wěn)定傳代培養(yǎng)的樹鼩精原干細(xì)胞系。這些體外長(zhǎng)期培養(yǎng)的樹鼩精原干細(xì)胞可穩(wěn)定表達(dá)外源基因,也可以利用CRISPR-Cas9進(jìn)行基因編輯?;蛐揎椇蟮臉潼毦杉?xì)胞移植到經(jīng)白消安處理的雄性受體樹鼩睪丸內(nèi),可以產(chǎn)生基因修飾精子,通過自然交配從而獲得基因修飾子代樹鼩。
該工作解決了樹鼩研究中缺乏基因操作技術(shù)的瓶頸難題,為樹鼩作為新型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的廣泛應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。李朝暉為作者,鄭萍、趙旭東和姚永剛為共同通訊作者。該工作得到了中科院(XDB13000000 and XDA01010203)、云南?。?015HA038)以及昆明動(dòng)物所“135”項(xiàng)目資助。