供體細(xì)胞的分化狀態(tài)和表觀遺傳修飾模式是影響體細(xì)胞核移植胚胎發(fā)育的重要因素。為研究供體細(xì)胞RNAm6A修飾(即RNA某位點(diǎn)的甲基化)水平對(duì)豬核移植胚胎發(fā)育的影響,研究者進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。
(1)核移植的受體是
去核的卵母
去核的卵母
細(xì)胞,核移植后的重構(gòu)胚發(fā)育至 桑葚胚或囊胚
桑葚胚或囊胚
階段可利用 胚胎移植
胚胎移植
技術(shù)轉(zhuǎn)移到代孕母體子宮內(nèi)以獲得子代個(gè)體,從早期胚胎中分離獲得的具有自我更新和分化潛能的 胚胎干細(xì)胞
胚胎干細(xì)胞
可用于醫(yī)學(xué)研究。
(2)RNAm6A修飾可通過(guò)提高mRNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性來(lái)影響早期胚胎發(fā)育。豬骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(甲組)屬于多能干細(xì)胞,豬胎兒成纖維細(xì)胞(乙組)則是處于分化終端的體細(xì)胞。研究者比較了兩細(xì)胞內(nèi)RNAm6A修飾水平及其作為核供體時(shí)重構(gòu)胚的發(fā)育效率,結(jié)果如圖1、2。
結(jié)果表明,核供體細(xì)胞的分化程度越高,RNA修飾水平和核移植重構(gòu)胚的發(fā)育效率
RNA修飾水平和核移植重構(gòu)胚的發(fā)育效率
越低。
(3)研究發(fā)現(xiàn)甲組細(xì)胞內(nèi)甲基轉(zhuǎn)移酶M(催化RNAm6A修飾)的表達(dá)水平高于乙組,為驗(yàn)證RNAm6A修飾與核移植胚胎發(fā)育能力的關(guān)系,研究者進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
組別 |
對(duì)核供體細(xì)胞的處理方法 |
核移植胚胎發(fā)育能力的檢測(cè)結(jié)果 |
胚胎總數(shù) |
胚胎卵裂率 |
囊胚率 |
對(duì)照組 |
導(dǎo)入空載體 |
187 |
59.4% |
16.8% |
實(shí)驗(yàn)組 |
導(dǎo)入M基因表達(dá)載體 |
185 |
71.3% |
27% |
導(dǎo)入空載體是為了排除
載體
載體
等對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。結(jié)果表明,
提高供體細(xì)胞核的RNAm6A修飾水平
提高供體細(xì)胞核的RNAm6A修飾水平
可提高核移植胚胎的發(fā)育能力。
(4)為研究導(dǎo)致不同供體細(xì)胞RNAm
6A修飾水平差異的原因,研究者分析了M基因啟動(dòng)子的甲基化水平,發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中M基因啟動(dòng)子的甲基化水平為22%,而豬胎兒成纖維細(xì)胞則為50%。
據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)組用DNA甲基化抑制劑處理骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,對(duì)照組不處理;檢測(cè)兩組的M基因啟動(dòng)子甲基化水平。
請(qǐng)修正實(shí)驗(yàn)方案:
應(yīng)還選擇豬胎兒成纖維細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料;還應(yīng)檢測(cè)RNA修飾水平
應(yīng)還選擇豬胎兒成纖維細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料;還應(yīng)檢測(cè)RNA修飾水平
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