一种产生母源性半克隆小鼠的方法

专利2026-02-22  17


本申请涉及动物生物,尤其涉及一种产生母源性半克隆小鼠的方法。


背景技术:

1、在小鼠中,将h19和ig等印记基因敲除后的孤雄单倍体胚胎干细胞系(ag-haescs)和孤雌单倍体胚胎干细胞系(pg-haescs)注射至卵母细胞中,从而获得半克隆小鼠。然而,无论是精子来源的ag-haescs,还是卵细胞来源的pg-haescs,都是以“类精子”的方式产生半克隆小鼠。对于半克隆小鼠而言,父系基因组完全相同,因此,我们将这种半克隆方式称为“父源性半克隆”。但这种半克隆小鼠只是做到了克隆父系遗传物质,而无法做到对母系遗传物质进行克隆,且无法产生雄性半克隆小鼠。利用pg-haescs替换受精卵中的纺锤体,使得pg-haescs的基因组代替了受精卵中的母系基因组,从而产生的小鼠,其母系基因组完全相同,我们将这种半克隆方式称为“母源性半克隆”。但该方法存在所使用的显微操作技术难度大、效率极其低下(0.7%)等不足;并且由于pg-haescs在培养过程中会发生包括印记区域在内的全局性地dna甲基化丢失,上述方法产生的母源性半克隆小鼠很难保证印记区域正常的dna甲基化水平,因此无法做到对母系印记的功能性克隆。而对母系基因组进行克隆,有利于对母系基因进行功能研究和母源性疾病动物模型的建立。

2、目前的半克隆方式主要是对父系基因组进行克隆,而无法做到对母系基因组的功能性克隆。并且目前的半克隆方式均使用的是单倍体胚胎干细胞,单倍体胚胎干细胞的单倍体核型的维持一直以来未得到彻底解决,只能通过建系早期连续3-5轮流式分选去富集单倍体核型细胞,以及培养过程中周期化的流式分选以维持单倍体核型细胞,操作繁琐。因此,有必要建立一种简单高效的“母源性半克隆”方法,从而产生印记基因正常的母源性半克隆小鼠。


技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种产生母源性半克隆小鼠的方法。该方法能够产生印记基因正常的母源性半克隆小鼠。

2、本申第一方面请提供了一种产生母源性半克隆小鼠的方法,上述方法包括以下步骤:

3、1)获得小鼠孤雌双单倍体胚胎干细胞

4、取小鼠卵母细胞进行孤雌激活,获得孤雌单倍体桑葚胚或囊胚后,进行建系;形成拥有两套完全相同的染色体组的小鼠孤雌双单倍体胚胎干细胞;

5、2)获得f0代嵌合体雌鼠

6、敲除小鼠的prdm14基因,从而获得生殖细胞缺陷的小鼠胚胎;将1)中所述的小鼠孤雌双单倍体胚胎干细胞注射入所述小鼠胚胎中,从而诞生f0代嵌合体雌鼠;

7、3)获得母源性半克隆小鼠

8、将2)中的f0代嵌合体雌鼠与雄鼠交配后诞生f1代小鼠,即为母源性半克隆小鼠。

9、进一步,1)中的孤雌激活的过程不加肌动蛋白聚合抑制剂处理。

10、进一步,1)中的建系是将孤雌单倍体囊胚种于加有lif/2i的小鼠胚胎干细胞培养液中进行建系。

11、进一步,2)中的敲除是利用crispr/cas9技术对小鼠受精卵进行prdm14基因敲除。

12、进一步,经检测,3)中的母源性半克隆小鼠的母系印记基因dna甲基化呈正常水平。

13、本申请第二方面提供了一种产生母源性半克隆小鼠的方法在母系基因组克隆、母系基因组印记的功能性克隆以及线粒体基因组克隆上的应用。

14、有益效果:

15、1、本申请的目的在于建立一种产生母源性半克隆小鼠的方法,简单高效地产生印记基因dna甲基化正常的、母系基因组完全相同的雌性和雄性半克隆小鼠。利用小鼠孤雌双单倍体胚胎干细胞,通过在生殖缺陷的雌性小鼠胚胎中进行生殖系传递,产生两套完全相同的染色体组的小鼠孤雌双单倍体胚胎干细胞,进一步受精产生母系基因组完全相同的雌性和雄性半克隆小鼠。

16、2、通过本申请提出的一种产生母源性半克隆小鼠的方法,能够制备母系表达的印记基因缺陷所导致的遗传疾病的小鼠动物模型(母系基因完全相同)。

17、3、通过本申请提出的一种产生母源性半克隆小鼠的方法,能够制备母系印记基因dna甲基化正常的基因缺陷所导致的遗传疾病的小鼠模型(母系基因完全相同);且产生的小鼠动物模型的母系印记基因dna甲基化的呈正常水平。

18、4、通过本申请提出的一种产生母源性半克隆小鼠的方法,能够对线粒体基因组进行克隆,产生线粒体基因组相同的小鼠。

19、5、通过本申请提出的一种产生母源性半克隆小鼠的方法,可以获得卵细胞未经基因编辑的半克隆小鼠。

20、6、通过本申请提出的一种产生母源性半克隆小鼠的方法,经检测f0代嵌合体小鼠是可育型小鼠,产生的f1代小鼠均为可育的母源性半克隆小鼠。



技术特征:

1.一种产生母源性半克隆小鼠的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,1)中所述的孤雌激活的过程不加肌动蛋白聚合抑制剂处理。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,1)中所述的建系是将所述孤雌单倍体囊胚种于加有lif/2i的小鼠胚胎干细胞培养液中进行建系。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,2)中所述的敲除是利用crispr/cas9技术对小鼠受精卵进行prdm14基因敲除。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,经检测,3)中所述的母源性半克隆小鼠的母系印记基因dna甲基化呈正常水平。

6.根据权利要求1所述一种产生母源性半克隆小鼠的方法在母系基因组克隆、母系基因组印记的功能性克隆以及线粒体基因组克隆上的应用。


技术总结
本申请是关于一种产生母源性半克隆小鼠的方法。该方法包括:(1)获得小鼠孤雌双单倍体胚胎干细胞;(2)将小鼠孤雌双单倍体胚胎干细胞通过雌性生殖系传递获得嵌合体雌鼠;(3)获得母源性半克隆小鼠。经检测,本申请提供的方法能够100%获得健康水平良好,可生育的母源性半克隆小鼠。且产生的小鼠动物模型的母系印记基因DNA甲基化的呈正常水平。

技术研发人员:林江维,邹国威,张言言,胡梅,魏姝,李帅鹏,唐钰琪
受保护的技术使用者:中国科学院昆明动物研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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