日前，國際斑馬魚研究領(lǐng)域領(lǐng)袖科學(xué)家、美國賓夕法尼亞大學(xué)教授Mary Mullins在《中國科學(xué)：生命科學(xué)》上發(fā)表題為“為斑馬魚生殖細(xì)胞誘導(dǎo)雞尾酒干杯！”的論文，盛贊中國科學(xué)家的一項(xiàng)研究，稱其“不僅對于生殖細(xì)胞生物學(xué)家具有重要意義，對于整個(gè)斑馬魚領(lǐng)域也有重要價(jià)值。”《中國科學(xué)報(bào)》注意到，完成上述研究的科學(xué)家為中國科學(xué)院水生生物研究所研究員孫永華及其團(tuán)隊(duì)。
相關(guān)論文截圖。
“雞尾酒”組合引發(fā)關(guān)注
細(xì)胞是生物體最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，只有生殖細(xì)胞能夠在代際間傳遞遺傳物質(zhì)。原始生殖細(xì)胞是精子和卵子的胚胎祖細(xì)胞，是基因操作遺傳改良的唯一有效的靶細(xì)胞。決定魚類原始生殖細(xì)胞的物質(zhì)存在于卵泡之中，它們并非像哺乳動(dòng)物一樣，受周圍細(xì)胞環(huán)境影響再形成原始生殖細(xì)胞。
《中國科學(xué)報(bào)》了解到，孫永華及其科研團(tuán)隊(duì)采用生殖質(zhì)因子的“雞尾酒”組合將斑馬魚等魚類的胚盤細(xì)胞全部轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)性原始生殖細(xì)胞，并通過細(xì)胞移植等手段來實(shí)現(xiàn)魚類高效的“借腹生子”。完美解決了胚胎期基因操作效率與早期胚胎致死率之間的矛盾，大大提高了魚類物種中的基因改造和生殖傳遞的效率。相關(guān)研究成果2023年12月14日刊發(fā)在《自然·通訊》上。正是這篇文章引發(fā)了Mary Mullins等科學(xué)家的關(guān)注和好評。
提升“借腹生子”成功率
在魚類成千的胚胎細(xì)胞總量中，原始生殖細(xì)胞的數(shù)量僅有個(gè)位數(shù)。如此一來，對基因進(jìn)行編輯以進(jìn)行品種改良的效率就非常低下。孫永華團(tuán)隊(duì)利用9個(gè)生殖質(zhì)因子組合，幾乎將所有胚盤細(xì)胞都誘導(dǎo)成為原始生殖細(xì)胞，從根本上解決了原始生殖細(xì)移植“借腹生子”中供體細(xì)胞來源的問題，革命性地提升了移植的成功率和配子傳遞效率。
生殖細(xì)胞數(shù)量成百倍地增加從根本上提升了魚類“借腹生子”的升功率。通過基因編輯可以將性成熟周期長達(dá)三到五年的養(yǎng)殖魚類原始生殖細(xì)胞植入性成熟周期為幾個(gè)月的魚類腹中，就將大大提升養(yǎng)殖魚類基因編輯和定向遺傳改良的效率。
讓斑馬魚更好為人類服務(wù)
孫永華介紹，斑馬魚被稱為“水中小白鼠”，其基因和人類基因相似度達(dá)87％，因此被廣泛應(yīng)用在生命科學(xué)、健康科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的研究中。提升斑馬魚胚胎中原始生殖細(xì)胞的數(shù)量，能顯著提升各類基因操作斑馬魚模型的構(gòu)建效率。通過對斑馬魚進(jìn)行基因改造模擬人類各種疾病，并針對不同的疾病模型開展不同的藥物處理，可以測試各種藥物對于疾病治療和對斑馬魚正常生長的作用，可以評估藥物的功能和效用，使斑馬魚能更好地服務(wù)于人類的生命健康。
據(jù)了解，這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人孫永華擔(dān)任國家斑馬魚資源中心的主任，該中心已成為全球三大斑馬魚庫之一。
孫永華團(tuán)隊(duì)的相關(guān)研究成果發(fā)表后，不僅獲得Mary Mullins的高度稱贊，魚類生殖細(xì)胞移植技術(shù)的開創(chuàng)者、日本東京海洋大學(xué)教授吉崎悟朗也致信表示：“這項(xiàng)研究不僅是魚類生殖細(xì)胞操作領(lǐng)域真正的重大進(jìn)展，對于基礎(chǔ)生物學(xué)研究的影響也是巨大的！”
相關(guān)論文： https://doi.org/10.1007/s11427-024-2530-6
本文鏈接：提升斑馬魚“借腹生子”成功率，中國學(xué)者成果獲贊http://m.sq15.cn/show-11-2461-0.html
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