近日,中国科学院上海生命科学研究院分子细胞科学卓越创新中心/生物化学与细胞生物学研究所李劲松研究组的研究成果,以Haploid embryonic stem cells can be enriched and maintained by simple filtration为题,在线发表在Journal of Biological Chemistry上。该研究建立了一种简单、可靠且有效的单倍体细胞富集方法。
多年来,科学家对单倍体细胞的探索孜孜不倦。2011年,小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞(parthenogenetic haploid embryonic stem cells, PG-haESCs)建立。2012年,小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞(androgenetic haploid embryonic stem cells, AG-haESCs)建立。随后,大鼠、猴子和人的haESCs相继建立。单倍体细胞因其只含有一套染色体,不会遮盖隐性性状,在研究基因功能上可提供很大帮助;具有干细胞的特性,能体外无限增殖且具有干性;小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞具有类精子的特性,主要表现在能使小鼠的卵母细胞受精并生出半克隆小鼠。将这些特性联合到一起,就小鼠的haESCs而言,不仅为在细胞水平同时也在个体水平研究基因功能搭起了桥梁。
然而,haESCs自出生伴随着不断自发二倍化的问题。自发二倍化使得从ESCs建立之初,科学家尝试建立haESCs但未成功,直到流式分选技术(fluorescence activated cell sorter, FACS)被应用到单倍体的富集上。其原理是,Hoechst染色后,不同DNA含量的细胞在激光照射下会被区分开,通过给单倍体细胞加电使其发生偏转后收集下来,从而实现单倍体细胞富集。但Hoechst染料一定程度上影响DNA复制。FACS富集回来的细胞第一代生长状态远不如正常传代的细胞。暂不论流式分选所需的设备及费用,整个过程中的激光照射,加电加压等可能给细胞带来额外潜在的基因突变。另外,该方法需要复杂、昂贵的仪器支持,富集成本高。
在此背景下,李劲松研究组根据单倍体细胞与二倍化了的细胞的平均直径的差异,通过过滤的方法在体外稳定地维持单倍体细胞单倍体性超过30代。该过滤系统由商业化的一片布满5μm或8μm小孔的滤膜与一个滤膜的支撑装置,外加一个注射器组成。成本低且均可实现无菌操作。对细胞活性及单克隆形成能力的研究发现过滤第一代细胞远优于FACS富集的细胞。同时,过滤不同次数的AG-haESCs仍能正常支持半克隆小鼠的出生。CRISPR/Cas9介导的基因敲除与敲入均可在过滤富集的细胞上正常实现,相应基因敲除的半克隆小鼠正常出生。此外,该方法可用于小鼠单倍体细胞的建立以及人的单倍体细胞的富集。过滤富集单倍体细胞的方法为单倍体细胞相关技术的发展、应用和推广提供了保障。
瞿超和晏萌为论文的共同第一作者,研究工作得到了全基因组标签计划(Genome Tagging Project, GTP)、科技部、国家自然科学基金委员会、中科院战略性先导科技专项(B)和上海市科委经费的支持;并获得生化与细胞所公共技术服务中心动物实验技术平台、细胞生物学技术平台的支持。
论文链接
更多猛料!欢迎扫描左方二维码关注新浪新闻官方微信(xinlang-xinwen)
推荐新闻
- 【 新闻 】 个税起征点将会提高多少?李克强回应
- 【 军事 】 台军导弹欲拦我军绕台战机 被曝是40年...
- 【 财经 】 你在买奢侈品,他们在买奢侈品公司
- 【 体育 】 C罗连夺葡萄牙足球先生 穆帅亦获奖
- 【 娱乐 】 言承旭进林志玲香闺?结果又是乌龙
- 【 科技 】 苹果无人驾驶道路测试车达45辆
- 【 教育 】 点赞!22岁中国小伙解决世界物理难题
违法和不良信息举报电话:010-62675637
举报邮箱:jubao@vip.sina.com
Copyright © 1996-2018 SINA Corporation
All Rights Reserved 新浪公司 版权所有