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【6h】

利用绵羊多能性因子诱导小鼠体细胞为多能性干细胞

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目录

摘要

1 绪论

1.1 诱导多能干细胞

1.1.1 关于细胞命运可塑性的研究

1.1.2 诱导多能干细胞的建立与发展

1.1.3 体细胞重编程的分子机制

1.1.4 iPS技术现存的问题及未来的展望

1.2 绵羊iPS技术

1.2.1 iPS技术与转基因大型家畜的研究

1.2.2 绵羊iPS研究现状

1.2.3 绵羊iPS技术的主要难点

1.2.4 绵羊iPS技术的研究意义

1.2.5 绵羊iPS技术展望

1.3 研究利用绵羊因子诱导小鼠iPS细胞的意义

2 利用绵羊四因子诱导小鼠体细胞为iPS细胞

2.1 实验材料

2.1.1 实验动物、实验质粒、实验菌株以及实验细胞

2.1.2 主要试剂及药品

2.1.3 实验溶液的配制

2.1.4 实验设备以及仪器

2.2 实验方法

2.2.1 实验所需质粒的准备

2.2.2 实验细胞的准备及培养

2.2.3 逆转录病毒的包装与侵染

2.2.4 靶细胞形态变化的观察以及iPS克隆的挑取、传代和扩增

2.2.5 iPS克隆的鉴定

2.3 实验结果

2.3.1 绵羊诱导因子逆转录病毒载体的鉴定

2.3.2 MEF的分离及培养

2.3.3 Plat-E的复苏与传代

2.3.4 逆转录病毒的包装及对靶细胞的侵染

2.3.5 iPS诱导过程中细胞状态的改变

2.3.6 iPS克隆的鉴定

2.3.7 绵羊四因子逆转录病毒表达系统重编程效率的评价

2.4 讨论

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

声明

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摘要

利用遗传修饰的绵羊诱导多能干细胞(Sheep induced pluripotent stem cells,siPSCs)获得转基因绵羊的方法在农业生产和生物医学等领域具有巨大的应用前景,因此绵羊iPS的研究具有重要价值。然而利用目前的绵羊iPS技术尚难以高效获得完全重编程的绵羊iPS细胞,故建立完善的绵羊iPS方法的研究备受关注。以往诱导绵羊iPS主要利用小鼠或人的多能性因子进行诱导,迄今尚未见有关使用绵羊自身的诱导因子诱导绵羊iPS的报道。通过同源性比对发现绵羊四因子与小鼠或人的四因子在蛋白序列上存在较大差异,因此异源因子的使用可能是导致绵羊iPS效率低以及不完全重编程的重要原因之一。为了最终建立完善的绵羊iPS方法,本研究利用前期工作中克隆获得的绵羊四个多能性基因(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc),将其分别构建到逆转录病毒表达载体上,通过病毒包装和侵染成功地诱导小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse embryofibroblasts,MEF)为iPS细胞,以此验证绵羊四个多能性基因的诱导效能。其结果显示,所获得的小鼠iPS克隆具有典型的小鼠ES克隆样形态;碱性磷酸酶(AP)检测为阳性;免疫荧光检测显示其表达Oct4、Nanog和Sox2三个多能性关键基因;实时定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)检测内源ES细胞标志性基因Oct4、ERas、Fgf4和Zfp296的转录均被激活;蛋白免疫印迹(Western blot,WB)分析显示iPSCs表达OCT4和SOX2蛋白。以上结果表明利用绵羊四因子诱导获得的小鼠iPSCs具有与小鼠ES细胞相似的形态和分子特征,表明本研究所构建的绵羊四因子具有完整的生物学功能和体细胞重编程能力。此外,通过与小鼠四因子逆转录病毒表达系统的对比,结果表明本研究所构建的绵羊四因子逆转录病毒表达系统在小鼠iPS中具有较高的诱导效率。综上所述,本研究为进一步利用绵羊自身的转录因子诱导其体细胞为iPS细胞的相关研究提供了依据。

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