克隆动物时细胞为什么要饥饿处理?

Question

克隆动物时细胞为什么要饥饿处理?

Answer 1

在体细胞核移植研究中 ,供体细胞DNA合成与细胞分裂间的协调性是影响核移植胚胎发育的重要因素.因此 ,多用血清饥饿法使细胞同步于细胞周期的G0 /G1期 ,以提高核移植的效率.
细胞周期对核移植成功率的影响至关重要.1996年,Campbell K H首次利用饥饿处理使细胞处于G0期,并移植到MⅡ期卵母细胞,获得以胚胎细胞为供体的克隆绵羊.G0期细胞是细胞分化过程中的一个特殊时期,处于DNA合成前期即细胞周期的静止期,这一时期内rRNA、tRNA、mRNA的合成加快.从而导致结构蛋白和酶蛋白的形成,这些酶控制用于形成子细胞新成分的代谢活动.经同步化处理后,与处于MⅡ期的卵母细胞结合.卵母细胞内成熟促进因子(MPF)的高活性使供体核核膜破裂,早熟染色体凝聚和重编程.移植后DNA复制与卵母细胞同步,减少了发育过程中的染色体畸变的概率.
但是,细胞同步化处理是否是克隆成功的必要条件,并无定论.Cibelli J B等[9]利用非静止期细胞克隆出了转基因牛.因此认为,处于分裂状态的细胞群通过核移植仍具有支持分化细胞发育到正常个体的能力.但在这个试验惟一不足的是并没有证明供体细胞处于哪个阶段,只是没有血清饥饿处理,而处于自然的分化中期.那么,出生的牛其供体细胞也有可能本身就处在G0期.Wakayama T等[10]分析了不同胚胎干细胞系来源的克隆鼠的研究结果,提出细胞核的去分化和再程序化是染色体组本身的一种能力,与移植核所处细胞周期无关.李学峰等研究表明,完全汇合的供体细胞在低浓度血清(0.5%)中3 d～5 d后核移植胚的囊胚率略高于无血清组,但是没有显著差异.也就是说,细胞周期处理对克隆后发育并没有明显作用.Beyhan Z等[11]认为,长时间低血清浓度处理可能破坏核细胞内DNA结构,影响移植成功率.目前,由于S期细胞处于DNA合成阶段,重构胚易形成2倍化和4倍化之间的非整倍体动物,而没有克隆个体的报道以外,其他G1、G2和M期[12]的细胞都被证明可作为供体,用于克隆研究.