由于标准体外受精技术在马身上尚不可行,因此人们已使用多种不同技术来制造马胚胎用于研究。其中一种方法是孤雌生殖,即在没有引入精子的情况下诱导卵母细胞成熟为胚胎状状态,因此它们不被视为真正的胚胎。另一种方法是体细胞核移植 (SCNT),即将现存马的体细胞核插入去核的卵母细胞中,从而产生供体马的遗传克隆。由于美国马卵母细胞供应有限,研究人员已研究将马体细胞核与其他物种的卵母细胞相结合以制造用于研究的胚胎的可能性,但迄今为止尚未成功。人们对使用暴露于外源 DNA 的精子生产转基因动物的兴趣也日益浓厚。成功创建转基因马胚泡表明精子介导基因转移 (SMGT) 具有良好的前景,但这种方法并不适用于基因治疗等其他应用,因为它不能用于诱导靶向突变。这就是 CRISPR/Cas9 等技术至关重要的原因。在这篇评论中,我们认为孤雌生殖、SCNT 和跨物种 SCNT 可以被视为基因操作策略,因为它们可以产生与亲本细胞基因相同的胚胎。在这里,我们描述了这些方法的执行方式及其应用,还描述了用于直接修改马胚胎的几种方法:SMGT 和 CRISPR/Cas9。
摘要:线粒体是一种产生能量的细胞内细胞器,含有线粒体 DNA (mtDNA) 形式的自身遗传物质,mtDNA 编码对线粒体功能至关重要的蛋白质和 RNA。一些 mtDNA 突变可导致线粒体相关疾病。线粒体疾病是一组无法治愈的异质性遗传疾病,其中突变的 mtDNA 通过母体卵细胞质从母亲传递给后代。线粒体置换 (MR) 是一种基因组转移技术,其中携带疾病相关突变的 mtDNA 被假定无病的 mtDNA 取代。这种疗法旨在防止已知致病的线粒体传给下一代。这里介绍了通过基因组编辑专门去除或编辑 mtDNA 疾病相关突变的概念证明。尽管在核移植过程中引入人类卵母细胞的线粒体 DNA 携带量很低,但线粒体 DNA 异质体的安全性仍然令人担忧。对于供体-受体线粒体 DNA 错配 (mtDNA-mtDNA)、受体 nDNA 与供体 mtDNA 混合导致的线粒体 DNA-核 DNA (nDNA) 错配以及线粒体 DNA 复制分离,尤其如此。这些情况可能导致线粒体 DNA 遗传漂变和回复到原始基因型。在这篇综述中,我们讨论了有关通过核移植预防线粒体疾病遗传的当前知识状态。
抽象的体细胞年龄和死亡,但细菌谱系是不朽的。在秀丽隐杆线虫中,种系永生涉及每一代开始时的蛋白质结构,当时卵母细胞成熟信号触发了精子的卵母细胞成熟信号触发碳苯链蛋白和蛋白质聚集物的清除。在这里,我们在全基因组RNAi筛选的背景下探索了这种蛋白质抗体更新的细胞生物学。卵母细胞成熟信号通过溶酶体酸化引发蛋白质聚集的去除。我们的发现表明,溶酶体由于内质网活性的变化而被酸化,允许溶酶体V-ATPase组装,这又允许溶酶体通过微嗜碱性脂蛋白清除聚集体。我们为线粒体定义了两个函数,它们似乎都独立于ATP生成。屏幕上的许多基因还调节体内的溶酶体酸化和年龄依赖性蛋白质聚集,这表明种系中蛋白质的更新与体细胞寿命之间存在基本的机械联系。
卵子发生是一种发展计划,通过该计划,配备能力的生殖细胞成为富含施肥的卵。在卵子发生过程中,卵母细胞的生长和分化与减数分裂的起始和进展密切相关。在哺乳动物中,减数分裂起始的时机是性二态性的,只有卵巢且不睾丸生殖细胞在胎儿发育过程中引发减数分裂。因此,胎儿减数分裂开始被认为是随后将卵巢生殖细胞生长和分化为完全生长的卵母细胞的先决条件。在这里,我提供了证据表明,减数分裂的起始和预言I在遗传上与卵母细胞生长和分化是可分开的,因此表明卵子发生在不同的调节下由两个独立的过程组成。这代表了卵子发生程序的新看法,并修改了当前小鼠卵子发生的生殖细胞承诺模型。拟议的修订模型解释了生殖细胞对减数分裂和分化的独立承诺。该模型可以提供有关以前无法解释的女性不育症病例的见解,并对体外卵子发生策略具有实际意义。
©作者2024。Open Access本文在创意共享属性下获得许可 - 非商业 - 非洲毒素4.0国际许可证,该许可允许以任何中等或格式的任何非商业用途,共享,分发和复制,只要您与原始作者提供适当的信誉,并为您提供了符合创造性共识许可的链接,并提供了持有货物的启动材料。您没有根据本许可证的许可来共享本文或部分内容的适用材料。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创意共享许可中,除非在信用额度中另有说明。如果本文的创意共享许可中未包含材料,并且您的预期用途不受法定法规的允许或超过允许的用途,则您需要直接从版权所有者那里获得许可。要查看此许可证的副本,请访问h t p://c r e a t i v e c o m m o ns。or g/l i c e n s e s/b y-n c-n c-n c-n d/4。0/。
摘要:辅助生殖技术 (ART) 对老年女性的疗效仍然受到限制,这主要是由于对潜在病理生理学的理解不完全。本综述旨在巩固当前关于与年龄相关的线粒体改变及其对卵巢衰老的影响的知识,重点关注线粒体 DNA (mtDNA) 突变的原因、其修复机制和未来的治疗方向。通过系统搜索电子数据库,确定了截至 2024 年 9 月 30 日发表的相关文章。自由基理论提出,活性氧 (ROS) 会对 mtDNA 造成损害并损害卵母细胞中 ATP 生成所必需的线粒体功能。卵母细胞面临修复 mtDNA 突变的长期压力,这种压力可持续长达五十年。mtDNA 表现出有限的双链断裂修复能力,严重依赖于聚 ADP-核糖聚合酶 1 (PARP1) 介导的单链断裂修复。这一过程会消耗烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD + ) 和 ATP,形成一个恶性循环,持续的线粒体 DNA 修复会进一步损害卵母细胞的功能。中断这一破坏性循环的干预措施可能会带来预防效益。总之,线粒体 DNA 突变和修复需求的累积负担可能导致 ATP 消耗并增加非整倍体的风险,最终导致老年女性的 ART 失败。
卵母细胞在受精之前必须生长和成熟,这要归功于与周围的体细胞进行密切的对话。这种通信的一部分是通过类似纤维状的突起,称为跨分散投影(TZP),由体细胞发送到卵母细胞膜。为了研究TZP对卵母细胞质量的贡献,我们通过产生完整的TZP结构组件肌球蛋白-X(myo10)的敲除小鼠来损害它们的结构。使用旋转盘和超分辨率显微镜结合了机器学习方法的表型卵形形态,我们表明缺乏Myo10会在卵母细胞生长过程中降低TZP密度。减少TZP并不能防止卵母细胞生长,而是会损害卵母细胞的完整性。重要的是,我们通过转录组分析揭示了基因表达在TZP缺乏的卵母细胞中发生了改变,并且卵母细胞成熟和随后的早期胚胎发育受到部分影响,从而有效地降低了小鼠的生育能力。我们建议TZP在种系的结构完整性中起作用 - 体细胞复合物,这对于调节卵母细胞中的基因表达至关重要。
卵母细胞在受精之前必须生长和成熟,这要归功于与周围的体细胞进行密切的对话。这种通信的一部分是通过类似纤维状的突起,称为跨分散投影(TZP),由体细胞发送到卵母细胞膜。为了研究TZP对卵母细胞质量的贡献,我们通过产生完整的TZP结构组件肌球蛋白-X(myo10)的敲除小鼠来损害它们的结构。使用旋转盘和超分辨率显微镜结合了机器学习方法的表型卵形形态,我们表明缺乏Myo10会在卵母细胞生长过程中降低TZP密度。减少TZP并不能防止卵母细胞生长,而是会损害卵母细胞的完整性。重要的是,我们通过转录组分析揭示了基因表达在TZP缺乏的卵母细胞中发生了改变,并且卵母细胞成熟和随后的早期胚胎发育受到部分影响,从而有效地降低了小鼠的生育能力。我们建议TZP在种系的结构完整性中起作用 - 体细胞复合物,这对于调节卵母细胞中的基因表达至关重要。