자궁 에서 뇌포화에 의해 페렛 신피질에서 신경 전구 세포의 생체 포팅

신피질은 포유류 뇌의 외부 시트와 더 높은 인지 기능^{1,,2,,3,,4,,5의}시트이다. 배아 발달 중 생체 내에서 포유류 신피질에서 급성 유전적 조작을 달성하기 위해 바이러스 감염⁶ 및 자궁^{전기기전7의}두 가지 방법이 탐구되었다. 두 방법 모두 신구 세포의 효율적인 타겟팅을 허용하지만 몇 가지 제한으로 고통받습니다. 바이러스 감염에 비해 자궁 전기 포기의 주요 장점은 전기장의 방향을 조절하여 달성되는 신피질 내의 공간 특이성을 달성 할 수있는 능력입니다.

전기기는 시험관^{내 8에서}세포로 DNA의 입력을 용이하게 하기 위해 처음 표시되었기 때문에, 생체 내에서 다양한 척추동물로 DNA를 전달하기 위해 적용되었다. 발달 신경과학에서, 마우스 신피질의 자궁 전기포기에서 2001년^9,,10에서처음 보고되었다. 이 방법은 배아 뇌의 측면 심실에 DNA 혼합물을 주입하고 공간 정밀도^7,,11을허용하는 트위저 전극을 사용하여 전기장의 후속 적용으로 구성된다. 자궁에서 전기화는 마우스 신피질에 내인성 또는 외토적으로 추가된 유전자의 발현을 조작하기 위해 핵산을 전달하기 위해 적용되었다. 중요한 진전은 최근에 마우스 신피질에서 자궁 전기화에서 CRISPR/Cas9 매개 게놈 편집의 방법론을 적용하여 (1) 후미토성^{뉴런(12,,13} 및 신경 전구 세포¹⁴⁾및 (2) 게놈¹⁵ 및 후성 유전체¹⁶ 편집에서 유전자 중단을 수행하였다.

마우스에서 첫 번째 보고 후 곧, 자궁 에서 전기기화배쥐^{신피질(17,18)에18}적용되었다. 비 설치류는 2012년^19일,20일,20일, 작은 육식신페레의 자궁 전기기화에서 최초로 보고되기 전까지는^어려움을유지했다. 그^,이후, 페렛의 자궁 전기포기는 신경 전구및 뉴런(20,^{21,,22,,23)을}라벨링하여 신피질 개발의 메커니즘을 연구하기 위해 적용되었으며, CRISPR/Cas9^{기술(24)의}사용을 포함한 내인성 유전자의 발현을 조작하고, 자궁 내피^{유전자(21,22, 25)}및 자궁내피유전자 를^2121,22,^25,인간 유전자를 전달함으로써^26.26 더욱이, 페렛의 자궁 전기포공은 병리학적^{조건(27,,28)에서}인간 신피질 발달의 특징을 해결하기 위해 사용되어 왔다.

신피질 발달의 맥락에서, 페렛을 마우스에 비해 모델 유기체로 사용하는 장점은 페렛이 인간과 같은 일련의 특징을 더 잘 재구성하기 때문입니다. 해부학 적 수준에서, 페렛은 인간및 대부분의 다른 영장류에도 존재하지만, 쥐 또는^쥐에완전히 결석피질 접이식의 특징적인 패턴을 나타낸다^{4,29,,30,,31.} 조직학적 수준에서 페렛은 내부 및 외부 지하 영역(ISVZ 및 OSVZ)으로 지칭되는 두 개의 뚜렷한 심실 발아 영역을 가지며,^32,,33,내부^{섬유층(23)에}의해 분리된다. 이러한 특징은 또한 인간을 포함하여 영장류와 공유되지만 마우스^(34)는공유되지 않습니다. 페렛과 인간에서 ISVZ와 OSVZ는 풍부한 신경 전구 세포로 채워지며, 마우스의 하위 원반 영역 (SVZ)은 스파스 신경^{전구만 포함하는반면,32,,35,,36.} 세포 수준에서, 페렛은^,포유류 신피질^34,,37,38의진화적 확장을 위한 도구로 간주되는 기저 또는 외부 방사형 glia(bRG 또는 oRG)라고 불리는 신경 전구체의 하위 형의 높은 비율을 나타낸다. bRG는 태아 인간 및 배아 페렛 신피질에서 이렇게 높게 풍부하지만 배아 마우스^{신피질(35,,36)에서는}매우 드물다. 더욱이, 페렛 bRG는 마우스^{bRG(21)보다}훨씬 우수한 인간 bRG와 유사한 형태학적 이질성을 나타낸다. 마지막으로, 분자 수준에서, 페렛 네오피질개발은 피질 접이식의 발달을 조절할 것으로 추정되는 태아 인간 신피질의 유전자 발현 패턴을 매우 유사하다는 것을^{나타낸다( 39).}

페렛 bRG의 세포 생물학적 및 분자 특성은 인간 bRG와 유사한 매우 증식성 렌더링합니다. 이것은 확장되고 매우 복잡한 신피질^34의뉴런 생산 및 개발의 증가 생산 결과. 이러한 특성은 페렛이^{마우스(26,,40)에서}모델링할 수 없는 신피질 발달의 인간과 같은 특징을 연구하기 위한 우수한 모델 유기체를 만든다. 페렛을 모델 유기체로서 최대한 활용하기 위해 제시된 방법이 개발되었다. 그것은 유비쿼터스 프로모터, CAG의 통제하에 GFP (pGFP)를 표현하는 플라스미드를 가진 E33 페렛 배아의 자궁 전기화로 이루어져 있습니다. 전극배는 배아 또는 후산적으로 분석될 수 있다. 희생된 동물의 수를 줄이기 위해 여성 페렛(질)은 자군 절제술에 의해 살균되어 애완동물로 입양하도록 기부됩니다. 표적 배아가 배아 단계에서 수확되는 경우, 두 번째 수술이 수행되고 태아는 제왕 절개에 의해 제거되는 반면 질은 히스테리화됩니다. 표적 배아가 산후 단계에서 분석되는 경우, 새끼가 짜거나 희생된 후 질은 히스테리화됩니다. 따라서, 질의 자군 절제술에 대한 프로토콜도 제시된다.