トリコスタチン A、ビタミン C、および脱イオン ウシ血清アルブミンを使用してマウスのクローニングのため大幅に向上手法について述べる。クローン胚の効率的な開発をサポートする簡略化された、再現可能なプロトコルを示す.したがって、このメソッドは、マウスのクローニングのための標準化された手順になります。
体細胞核移植法は、直接ドナー細胞からクローンとして作られた動物を生成するユニークな機会を提供しています、熟練した技術が必要です。さらに、クローン作成の効率は、クローン動物、特にマウスの成功の生産以来低残っています。クローン作成の効率を向上させる多くの試みがずっとあるとトリコスタチン A (TSA)、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤は、クローン作成の効率を高めるために広く使用されています。ここでは、マウスで劇的に改善されたクローンの作成方法を報告します。この体細胞核移植法には、簡単な操作を可能にする日本の封筒 (HVJ-E)、センダイウイルスベクターの使用が含まれます。また、TSA との脱ウシ血清アルブミン (地場)、ビタミン C (VC)、2 つの小さな分子を用いた治療は萌芽期の開発のために非常に効果的。このアプローチは追加注入も遺伝子操作を必要とし、こうしてシンプルで適切な活用法を示します。このメソッドは、培養細胞からの遺伝子改変動物を生産する研究者のための技術的に可能なアプローチになるかもしれない。さらに、クローニングを介して絶滅寸前の動物の救助のための便利な方法ででしょう。
法技術により、除核卵子に転送する 1 つだけの体細胞や核を用いたクローン動物の生産。法技術の目的の 1 つは、クローン胚からの核移植胚性幹細胞 (NT Esc) 線の派生です。1998 年、和歌山ら。 名前 Cumulina 最初時間1正常にクローン マウスを生産で報告された。その後、マウスのクローニングは広く研究されていると核体細胞核のリプログラミングに多くの重要な洞察を取得されています。その一方で、この手法は、ことはかなり困難である多数のマイクロマニピュレーション ステップ伴われるマスター、3 ヶ月2以上の集中的な訓練を必要とします。
法を用いたクローン マウスの生産は、日本 (HVJ)4センダイウイルスベクターによる細胞融合法に元ホノルル法1融合の方法3から進化しています。ただし、有棘を介して細胞核の直接注入は卵母細胞生存に不利に作用する傾向があります。各細胞膜は最適条件を決定するが難しく、硬さが異なるので、融合は低効率です。HVJ の取り扱いは、研究者と実験動物の安全のために特定の機器が必要なため面倒です。最近では、ドナーの細胞と卵母細胞の細胞質の融合、HVJ-E に使用される5をされています。HVJ エンベロープベクターは、ウイルスの増殖や感染能力なし膜を融合する能力のみが。HVJ のゲノム Rna は HVJ e. で完全に活性化HVJ エンベロープベクターの使用したがって細胞融合法中の使いやすさをサポートします。
いくつかのレポートは、TSA、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤と法胚の治療が 1% から 6.56,7未満からライブ子犬の生産効率を大幅に向上を示しています。TSA 治療法胚8のヒストンを修飾によるリプログラミングを加速します。最近、特定の Mrna、ヒストンのリジン デメチラーゼ亜科ヒストン H3 ライシン 9 (H3K9) を削除する 4 (KDM4) の注入法胚で、耐 reprograming 地域で特にトリメチルの開発の増加に示されているクローンとして作られました。マウス胚9。一方、VC、ヒストン修飾としても、H3K910トリメチルを減少しています。また、VC はブタ法10の胚を強化し。それは、法胚に地場の注入は胚11の改善につながることが報告されています。
以前、地場、一緒に小分子、すなわち TSA と VC の組み合わせが大幅に法胚12の開発を強化とわかった。ここでは、非常に効率的でシンプルなクローン作成の手順12を表しますマウス、以前に報告された法方法を詳しく説明します。HVJ E の処理についても述べるこれらは、遺伝資源を保存またはこの法による遺伝子改変動物を生産する発達と生殖生物学の分野で多くの研究者を助けることができます。
結論として、示唆こと提示法法でした技術的な問題を減らすと遺伝の修正および mRNA の補足 (表 1表 2) を必要とせず法の効率を高めることを確認クローン胚の安定生産。このメソッドは、私たちの生存率と簡略化されたプロトコルのための従来の方法よりもより多くの法胚を再構築すること。このプロトコルでは 1 つの重要なステップは細胞融合です。正常に生成されたクローン マウスを HVJ-E プロトコルで説明されている適切な量が細胞融合プロセス中に維持、卵母細胞は 6.2.5 6.2.3 – の手順で 10 分以内のインキュベーターに返却する必要があることを確認する重要です。20 に 30 ドナー細胞は、操作ピペットで一度に HVJ-E と共に吸気することができます、ので、1 つの操作によって得られる卵の数は既存のメソッドのより大きい。最後に、我々 は 10 分以内約 20 に 30 再構築卵子を生成できます。6.2.3 – 6.2.5 の手順を繰り返して、卵 (100 以上)、大規模なバッチで細胞融合手順の作業は時間がかかる必要がある場合でも以下のもの。メソッドとここで紹介する手法は、簡略化された技術的な要件と効率的なプロトコルとして使用できます。
現時点では、法の胚の開発の基礎となる分子メカニズムはまだ不明です。この改良法法は、このメソッドはのみ 1 つの実験で多くのクローン胚を作り出すことができるので、このようなリプログラミングの機構を勉強にも貢献します。このメソッドは、そのまま細胞膜は細胞を使用して細胞融合を。したがって、尾先端細胞16、セルトリ細胞17、および胚性幹 (ES) 細胞18など、他のセルにこのアプローチを適用することがあります。尻尾先端電池などの比較的大きな細胞を注射で使用する従来法直接卵母細胞の細胞質になるもライブ胚を取得するより技術的に厳しい。また、比較的硬い細胞、セルトリ細胞など、ピペッティングを注入するため、断ち切ることは困難。これらの様々 な細胞のタイプを考慮する場合、HVJ-E を利用した細胞融合法はシンプルで効果的です。値、HVJ-E の安全性は、説得力のある実証19,20をされていますが、農業や医療の目的でクローン動物を生産するため HVJ-E を使用しての可能性を再検討することが重要ででしょう。
さらに、最近 1 つのグループは正常に尿細胞21から派生したクローン マウスを生産しました。今後哺乳類の絶滅危惧種を救うため尿細胞などの非侵襲的な方法で収集した細胞を用いた法が理想的であります。最近では、別のグループが直接抗原特異的 cd 4 を使用してクローン マウスを生成+ T 細胞22。それは、この方法は、効率的にそのような細胞からマウスのクローンに適用される場合は、検討は興味深いでしょう。さらに、Latrunculin A は、眼球摘出と単為法卵子23の中にアクチンの重合を阻害するためのより良い代替手段として報告されています。今後の研究は、サイトカラシン B のではなく、Latrunculin A 治療がさらにクローン動物の子孫の世代を改善かどうかを明らかにするかもしれない。さらに、TSA の治療使用されています正常にマウス、豚24、ウサギ25で治療時間、期間、および濃度を変更することによって。さらに、VC だけでなく豚法10、萌芽期の開発を強化、また人間とマウス26iPS 細胞生産を向上させます。したがって、TSA と VC の治療は他の哺乳類種にも適用でき、それぞれの種の TSA と VC の治療時間を最適化する必要があります推測するもっともらしいです。
結論としては、このメソッドは、簡単な手順で効率の実用的なレベルでクローン マウスを生成することが可能でしょう。したがって、本研究の結果は、私たち希少動物の遺伝資源の保全と分化と初期胚の分子機構を理解するために法技術を使用する可能性があります。
The authors have nothing to disclose.
この作品は、日本学術振興会科研費助成番号 JP15H06753、JP16H01321、JP16H01222、キロ住友財団基礎科学研究 (150810 キロに) に JP17H05045 によって支えられました。近代大学研究助成金 (15-私-2 キロと修士)。ミズーリ州は、癌研究イギリス (C6946/A24843) および Wellcome の信頼 (203144/Z/16/Z) によって提供されるコアのサポートを認めます。 証明書の読み取り、Backes 上村さん (名) と氏・ j ・ ホルバートに感謝します。
NaCl | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | 28-2270-5 | For medium |
KCl | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 169-03542 | For medium |
KH2PO4 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 165-04242 | For medium |
MgSO4 · 7H2O | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 137-00402 | For medium |
CaCl2 · 2H2O | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 039-00431 | For medium |
D(+)-Glucose | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 041-00595 | For medium |
Sodium Pyruvate | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 199-03062 | For medium |
L-Glutamine | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | G3126 | For medium |
Polyvinylpyrrolidone | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 168-17042 | For medium |
NaHCO3 | Nacalai tesque, Inc. | 31213-15 | For medium |
Sodium DL-Lactate | Nacalai tesque, Inc. | 31605-72 | For medium |
Penicillin | Meiji Seika Pharma Co., Ltd. | 4987222637671 (GTIN-13) | For medium |
Streptomycin | Meiji Seika Pharma Co., Ltd. | 4987222665643 (GTIN-13) | For medium |
Sterile water, endotoxin free | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 196-15645 | For medium |
EDTA · 2Na | Dojindo Lab. | 345-01865 | For medium |
Phenol red | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | P0290 | For medium |
HEPES sodium salt | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | H3784 | For medium |
Polyvinyl alcohol | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | P8136 | For medium |
Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | A3311 | For medium |
BT AG 501-X8 (D) Resin | Bio-Rad Lab., Inc. | 143-7425 | For preparation of dBSA |
Hyaluronidase | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | H3506 | For collection of oocytes and cumulus cells |
Cytochalasin B | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 034-17554 | For enucleation and oocytes activation |
Piezo micro manipulator | Prime tech, Co., Ltd. | PMM-150FU | For micromanipulation |
HVJ Envelope Cell Fusion Kit GenomONE-CF | Ishihara sangyo kaisha, Ltd. | CF001 | Containing 0.5 mL of HVJ-E suspension solution and 10 mL of cell fusion buffer for cell fusion |
SrCl2 · 6H2O | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 193-09442 | For oocytes activation |
EGTA | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | E8145 | For oocytes activation |
Dimethyl sulfoxide | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 045-24511 | For solvent |
Trichostatin A | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | T1952 | For incubating with SCNT embryos |
L-Ascorbic acid | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | A5960 | For incubating with SCNT embryos |
Mineral oil | Sigma-Aldrich, Co., Lcc. | M8410 | For covering medium |