核移植技术及应用
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Buehr, M., Nichols, J., Stenhouse, F. (2003). Rapid loss of oct-4 and pluripotency in cultured rodent blastocysts and derivative cell lines. Biol Reprod 68, 222-229.
提供良好的实验材料。
动物种类 猪 猫 狗
疾病模型数 65 123 203
四 展望
虽然核移植技术有着广阔的应用前景，并且 已取得了一些进展如体细胞核移植等，但也存在 着一些问题。主要包括 核移植效率低，动物畸 形。这要求研究人员进一步了解核质作用机理， 改进培养方式。
基本参考文献
Bortvin, A., Eggan, K., Skaletsky, H. (2005). Incomplete reactivation of Oct4-related genes in mouse embryos cloned from somatic nuclei. Development 130, 1673-1680.
Gurdon, J. B. (1999). Genetic reprogramming following nuclear transplantation in Amphibia. Semin Cell Dev Biol 10, p239-243.
Jaenisch, R., and Wilmut, I. (2001). Developmental biology. Don't clone humans! Science 291, 2552.
1 切开卵母细胞透明带
1
2
2 挤出卵母细胞细胞核
3 注入供体细胞核
3
4 4 电融合仪融合
5 培养
5
二 核移植分类
供体细胞核的来源
核移植目的
胚
胚
体
胎
胎
细
干
细
胞
细
胞
核
胞
核
移
核
移
植
移
植
植
生治 殖疗 性性 克克 隆隆
供受体种间关系
同异 种种 核核 移移 植植
2.1 生殖性克隆
2.2 克 隆 动 物 的 鉴 定 DNA 指 纹 ：指每个个体所特有的基因多态性 鉴定方法：RAPD 微卫星 RFLP DOLLY的鉴定：微卫星
Rideout, W. M., Eggan, K., and Jaenisch, R. (2001). Nuclear cloning and epigenetic reprogramming of the genome. Science 293, 10931098.
谢谢 敬请批评指正
三 目前存在的问题及原因
2.3 已 克 隆 的 动 物
绵羊 小鼠
牛 山羊
猪 兔 大鼠 狗
1997 1998 1998 2000 张 涌 西北农林科技大学 2000 2001 2003 周 琪 中科院动物所 2005
2.4 治 疗 性 克 隆
➢ 细胞治疗 ➢ 组织替代 ➢ 器官移植
三 核移植技术的应用 1. 细胞治疗 2. 异种器官移植 3. 生产治疗性蛋白 4. 保护濒危物种 5. 培育各种疾病动物模型
Ferguson-Smith, A. C., and Surani, M. A. (2001). Imprinting and the epigenetic asymmetry between parental genomes. Science 293, 1086-1089.
Giles, J., and Knight, J. (2003). Dolly's death leaves researchers woolly on clone ageing issue. Nature 421, 776.
2 异种器官移植
三核移植技术的应用
可移植器官短缺 猪的器官大小、结构和功能上与人体器官相近
急性免疫排斥反应 基因敲除半乳糖基转移酶
核移植
基因敲除SPF克隆猪
器官移植
3 生 产药 用 蛋 白
3.1 方 法
目的基因
基因打靶
转基因细胞系
核移植
三核移植技术的应用
动物乳腺
乳液提取目的产物
三 核移植技术的应用
Seminar Ⅰ
核移植技术及应用
报告人 ：孙 志 杰 导 师 ：马小军研究员
精卵结合
胚胎
细胞
个体
显微操作仪
目录 一 核移植技术简介
二 核移植的分类 三 核移植的应用 四 展望
一 核移植技术简介
1.1 定义 ：将供体细胞核移入 去核的卵母细胞中,使后者不经 精子穿透等有性过程即可被激 活、分裂并发育,使得核供体的 基因得到完全复制。
消除免疫排斥 提供细胞来源
2005 韩国科学家 黄禹锡应用体细胞核移植，从 糖尿病；脊索损伤；先天性低丙球蛋白血症病人的 皮肤细胞中克隆出了早期胚胎，并成功提取出新的 胚胎干细胞系，
突破
➢ 克隆早期胚胎和提取干细胞的效率从
1/240 提 高到 1/20。
➢ 体细胞全部来自于患有各种疾病的病人
遗 传 疾 病 的 治 疗
2004 年，台湾培育带有治疗血友病的“第八凝血因子”的体细胞克 隆 羊。2005 年，这只克隆羊产下一只同样带有第八凝血因子的公羊。
4保护濒危物种
三核移植技术的应用
细胞核
去核卵母细胞
核移植重构胚
三核移植技术的应用
5 培育各种疾病动物模型
应用核移植技术可以培育基因完全一致的
实验动物模型 Baidu Nhomakorabea为遗传学，病理学研究
1存在的问题
1.1 核移植效率低
供体核 胚胎干细胞 滋养层细胞 B，T细胞
小鼠囊胚率 15 - 30 %
1-3% < 1/3000
表型 不正常 不正常 不正常
1.2 克 隆 动 物 异 常 ➢ 胎儿或新生儿死亡率极高, ➢ 极少数能全程发育的个体也表现为超重、呼吸系统疾病等异常表型, ➢ 个别表型正常者也存在有免疫缺陷、关节炎或肾、脑畸形等问题,导致克
三核移植技术的应用
1细胞治疗
1.1 定义 细胞移植可以治疗由于细胞功能缺陷所引起的各种疾 病，如糖尿病 ; 中枢神经系统疾病（帕金森，阿尔莫茨症）; 肝功能衰 竭 ; 甲状腺疾病。
面临的问题 细胞来源
免疫排斥
解决方法
尸源性 异种细胞
免疫抑制剂 基因敲除 免疫隔离
三 核移植技术的应用
核移植 胚胎干细胞
隆动物后期死亡
3.2 研 究 实 例
1997 年底,英国Roslin 研究所和PPL 公司通过克隆转基因体细胞， 获得了6只整合neo 或neo 和F2IX 基因绵羊,这标志着核移植介导的转基 因技术成功问世。
2000 年,英国PPL公司将人AAT 基因定点整合到胎儿成纤维细胞的 α1 原胶原( Procollagen) 基因座位,而后用转基因细胞进行核移植,生产 出世界首例基因打靶绵羊,其乳中AAT 蛋白含量达到了650 mg/ L ,远高 显微注射法18 mg/ L 的水平。
提供良好的实验材料。
动物种类 猪 猫 狗
疾病模型数 65 123 203
四 展望
虽然核移植技术有着广阔的应用前景，并且 已取得了一些进展如体细胞核移植等，但也存在 着一些问题。主要包括 核移植效率低，动物畸 形。这要求研究人员进一步了解核质作用机理， 改进培养方式。
基本参考文献
Bortvin, A., Eggan, K., Skaletsky, H. (2005). Incomplete reactivation of Oct4-related genes in mouse embryos cloned from somatic nuclei. Development 130, 1673-1680.
Gurdon, J. B. (1999). Genetic reprogramming following nuclear transplantation in Amphibia. Semin Cell Dev Biol 10, p239-243.
Jaenisch, R., and Wilmut, I. (2001). Developmental biology. Don't clone humans! Science 291, 2552.
1 切开卵母细胞透明带
1
2
2 挤出卵母细胞细胞核
3 注入供体细胞核
3
4 4 电融合仪融合
5 培养
5
二 核移植分类
供体细胞核的来源
核移植目的
胚
胚
体
胎
胎
细
干
细
胞
细
胞
核
胞
核
移
核
移
植
移
植
植
生治 殖疗 性性 克克 隆隆
供受体种间关系
同异 种种 核核 移移 植植
2.1 生殖性克隆
2.2 克 隆 动 物 的 鉴 定 DNA 指 纹 ：指每个个体所特有的基因多态性 鉴定方法：RAPD 微卫星 RFLP DOLLY的鉴定：微卫星
Rideout, W. M., Eggan, K., and Jaenisch, R. (2001). Nuclear cloning and epigenetic reprogramming of the genome. Science 293, 10931098.
谢谢 敬请批评指正
三 目前存在的问题及原因
2.3 已 克 隆 的 动 物
绵羊 小鼠
牛 山羊
猪 兔 大鼠 狗
1997 1998 1998 2000 张 涌 西北农林科技大学 2000 2001 2003 周 琪 中科院动物所 2005
2.4 治 疗 性 克 隆
➢ 细胞治疗 ➢ 组织替代 ➢ 器官移植
三 核移植技术的应用 1. 细胞治疗 2. 异种器官移植 3. 生产治疗性蛋白 4. 保护濒危物种 5. 培育各种疾病动物模型
Ferguson-Smith, A. C., and Surani, M. A. (2001). Imprinting and the epigenetic asymmetry between parental genomes. Science 293, 1086-1089.
Giles, J., and Knight, J. (2003). Dolly's death leaves researchers woolly on clone ageing issue. Nature 421, 776.
2 异种器官移植
三核移植技术的应用
可移植器官短缺 猪的器官大小、结构和功能上与人体器官相近
急性免疫排斥反应 基因敲除半乳糖基转移酶
核移植
基因敲除SPF克隆猪
器官移植
3 生 产药 用 蛋 白
3.1 方 法
目的基因
基因打靶
转基因细胞系
核移植
三核移植技术的应用
动物乳腺
乳液提取目的产物
三 核移植技术的应用
Seminar Ⅰ
核移植技术及应用
报告人 ：孙 志 杰 导 师 ：马小军研究员
精卵结合
胚胎
细胞
个体
显微操作仪
目录 一 核移植技术简介
二 核移植的分类 三 核移植的应用 四 展望
一 核移植技术简介
1.1 定义 ：将供体细胞核移入 去核的卵母细胞中,使后者不经 精子穿透等有性过程即可被激 活、分裂并发育,使得核供体的 基因得到完全复制。
消除免疫排斥 提供细胞来源
2005 韩国科学家 黄禹锡应用体细胞核移植，从 糖尿病；脊索损伤；先天性低丙球蛋白血症病人的 皮肤细胞中克隆出了早期胚胎，并成功提取出新的 胚胎干细胞系，
突破
➢ 克隆早期胚胎和提取干细胞的效率从
1/240 提 高到 1/20。
➢ 体细胞全部来自于患有各种疾病的病人
遗 传 疾 病 的 治 疗
2004 年，台湾培育带有治疗血友病的“第八凝血因子”的体细胞克 隆 羊。2005 年，这只克隆羊产下一只同样带有第八凝血因子的公羊。
4保护濒危物种
三核移植技术的应用
细胞核
去核卵母细胞
核移植重构胚
三核移植技术的应用
5 培育各种疾病动物模型
应用核移植技术可以培育基因完全一致的
实验动物模型 Baidu Nhomakorabea为遗传学，病理学研究
1存在的问题
1.1 核移植效率低
供体核 胚胎干细胞 滋养层细胞 B，T细胞
小鼠囊胚率 15 - 30 %
1-3% < 1/3000
表型 不正常 不正常 不正常
1.2 克 隆 动 物 异 常 ➢ 胎儿或新生儿死亡率极高, ➢ 极少数能全程发育的个体也表现为超重、呼吸系统疾病等异常表型, ➢ 个别表型正常者也存在有免疫缺陷、关节炎或肾、脑畸形等问题,导致克
三核移植技术的应用
1细胞治疗
1.1 定义 细胞移植可以治疗由于细胞功能缺陷所引起的各种疾 病，如糖尿病 ; 中枢神经系统疾病（帕金森，阿尔莫茨症）; 肝功能衰 竭 ; 甲状腺疾病。
面临的问题 细胞来源
免疫排斥
解决方法
尸源性 异种细胞
免疫抑制剂 基因敲除 免疫隔离
三 核移植技术的应用
核移植 胚胎干细胞
隆动物后期死亡
3.2 研 究 实 例
1997 年底,英国Roslin 研究所和PPL 公司通过克隆转基因体细胞， 获得了6只整合neo 或neo 和F2IX 基因绵羊,这标志着核移植介导的转基 因技术成功问世。
2000 年,英国PPL公司将人AAT 基因定点整合到胎儿成纤维细胞的 α1 原胶原( Procollagen) 基因座位,而后用转基因细胞进行核移植,生产 出世界首例基因打靶绵羊,其乳中AAT 蛋白含量达到了650 mg/ L ,远高 显微注射法18 mg/ L 的水平。