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我国研究团队实现高效体细胞克隆
2025年07月24日 15:25:32
来源：化工仪器网 点击量：2648
中国科学院研究团队突破了体细胞克隆胚胎发育过程中着床前和着床后表观遗传障碍，实现了目前最高水平的小鼠体细胞克隆胚胎出生率。
近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所陆发隆团队和中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心孙强团队和刘真团队合作在Advanced Science上发表了题为Efficient somatic cell nuclear transfer by overcoming both pre- and post-implantation epigenetic barriers的研究论文。该研究通过组合技术策略同时突破了体细胞克隆胚胎发育过程中着床前和着床后表观遗传障碍，实现了目前最高水平的小鼠体细胞克隆胚胎出生率，为哺乳动物高效体细胞克隆提供了一种切实可行的技术策略。
体细胞克隆技术是指通过核移植技术，将一个体细胞的细胞核移植到去除了细胞核的卵母细胞中，使其重新发育成胚胎，进而产生与供体细胞遗传信息一致的个体。这项技术自诞生以来，就因其在遗传研究、疾病模型构建以及濒危物种保护等方面的巨大潜力而备受关注。然而，传统的体细胞克隆技术效率低下，成功率不高，一直是科学家们亟待解决的难题。
体细胞克隆胚胎具有完整的卵母细胞细胞质以及与供体细胞一致的基因组DNA序列，其发育效率低下主要源于表观遗传异常导致的基因表达紊乱。此前，张毅实验室和高绍荣实验室的研究率先发现，在着床前体细胞克隆胚胎中存在H3K9me3、H3K4me3和组蛋白乙酰化等多种组蛋白修饰异常，干预这些异常组蛋白修饰可有效改善胚胎的着床前发育。进一步，张毅实验室发现小鼠体细胞克隆胚胎中非典型基因印记缺失；进而周琪实验室、李伟实验室和陆发隆实验室合作，通过在供体细胞中多基因杂合敲除以模拟主要非典型印记基因的印记表达状态，证明修复非典型基因印记能够有效改善体细胞克隆胚胎的着床后发育。然而，之前尚未有研究能同时解决着床前与着床后的表观遗传障碍，且现有用于修复着床后非典型印记的方法技术难度极大。
此项研究中，研究团队通过对体细胞克隆胚胎施以组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A (Trichostatin A, TSA)处理，同时向胚胎中注射编码H3K9me3去甲基化酶Kdm4d和H3K4me3去甲基化酶Kdm5b的mRNA干预异常组蛋白修饰，有效解决了体细胞克隆胚胎着床前发育表观遗传障碍。同时，利用四倍体补偿技术替换了克隆胚胎的滋养层细胞，有效解决了克隆胚胎胎盘组织中非典型基因印记缺失问题，从而有效解决了体细胞克隆胚胎着床后发育表观遗传障碍。通过这种组合体细胞克隆胚胎表观遗传障碍干预技术策略，实现了体细胞克隆小鼠移植胚胎约30%的出生率。
研究团队成功实现了高效体细胞克隆技术。这一成果不仅标志着我国在生物科技领域的又一重要里程碑，也为未来的医学研究、动物保护以及农业发展带来了新的希望和可能。
素材来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所
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