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体细胞核移植技术已经被成功的应用于生产体细胞克隆动物,即生殖性克隆。然而,生殖性克隆技术的效率低下成为其在未来广泛应用的瓶颈。人们一般认为体细胞核再程序化不完全所导致的基因表达异常是克隆动物在发育过程中大量死亡的直接因为。我们利用cDNA代表性差异检测的方法比较受精和克隆胚胎的基因表达差异,发现在猕猴体细胞克隆囊胚中没有表达或者表达量降低的差异基因:L-氨基酸转运蛋白LAT1和假想蛋白HSPC117,并通过抑制剂以及特异RNAi降低其在小鼠正常受精胚胎中的表达来研究它们在胚胎发育中的功能。我们发现LAT1影响胚胎和胎盘之间的营养运输,HSPC117可能影响胎盘和早期胚胎神经细胞的发育和功能,它们的异常影响胚胎着床后,特别是胎盘生成后的发育,可能是引起克隆胚胎异常死亡的因为之一。
体细胞核移植技术与胚胎干细胞技术的结合产生了一个新的领域--治疗性克隆。体细胞核移植来源的干细胞可以解决移植过程中的免疫排斥的问题,将成为干细胞治疗的重要来源之一。然而克隆干细胞是否正常,能不能安全运用于临床是急需解决的问题。1)我们通过基因芯片技术,比较了受精来源的、核移植来源的以及连续核移植来源的三种胚胎干细胞,发现它们的整体基因组表达水平没有显著差异。2)定量PCR比较这些干细胞的特异基因显示,无论是正常的还是克隆的干细胞,在培养传代中,印记基因和多能性基因表达水平都有一定的差异,培养过程中干细胞的表观遗传不稳定。3)我们发现多能性基因Oct4不但是维持胚胎干细胞系全能性和稳定性的关键因子,还和干细胞的分化倾向性有一定的关系。Oct4在各个胚胎干细胞系之间有表达差异,Oct4水平高的干细胞,具有更容易向神经外胚层分化的倾向性。