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雞原始生殖細胞技術研究獲新進展
作者：朱漢斌      來源：中國科學報
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廣東省農業(yè)科學院動物科學研究所家禽育種團隊在國家肉雞產業(yè)技術體系、國家自然科學基金等項目的資助下，在雞原始生殖細胞技術研究方面取得新進展。近日，相關成果發(fā)表于《國際生物大分子雜志》（International Journal of Biological Macromolecules）。
原始生殖細胞是精子和卵子的前體。雞是少數(shù)幾個可以從發(fā)育中的胚胎分離出原始生殖細胞并在體外增殖的物種之一，而雞原始生殖細胞是最理想的可以結合CRISPR系統(tǒng)開展基因組修飾鳥類模型研究的技術。目前基于雞原始生殖細胞技術獲得的基因修飾雞可用于冷凍保種、精準育種和性別控制等，然而，由于雞原始生殖細胞體外培養(yǎng)條件復雜，同一種培養(yǎng)條件在不同實驗室或不同雞品種的可重復性差，限制了其廣泛應用。
研究人員對2種不同培養(yǎng)體系共5個樣本開展單細胞轉錄組測序分析：一是，無血清無飼養(yǎng)層培養(yǎng)體系：在體外培養(yǎng)20天，取一個發(fā)育狀態(tài)好的細胞系，以及一個開始出現(xiàn)死亡的細胞系；二是，有飼養(yǎng)層有血清培養(yǎng)體系：分別收集體外培養(yǎng)第5、70和200天的細胞。同時下載已發(fā)表的雞原始生殖細胞單細胞測序數(shù)據(jù)4個：胚胎期第6和8天各2個，整合到一起進行分析。
研究人員通過分析鑒定出原始生殖細胞自我更新和多能性維持的核心細胞群，它們主要處于G1和S期，且已報道的原始生殖細胞自我更新關鍵信號通路TGF-β和Wnt在該類細胞群顯著高表達，并首次發(fā)現(xiàn)Hippo、FoxO、AMPK和MAPK信號通路在該細胞群顯著高表達。
研究人員通過添加與這些信號通路相關的小分子化合物來研究雞原始生殖細胞體外擴增效率，結果表明小分子可以提高雞原始生殖細胞體外擴增效率。同時，通過篩選和調整不同小分子組合，開發(fā)新的有飼養(yǎng)層有血清培養(yǎng)體系建系成功率達59%，建系所需時間約26天。
該研究成果提供了調控原始生殖細胞命運機制的寶貴見解，將有助于設計含有小分子的新培養(yǎng)基，并提高原始生殖細胞培養(yǎng)條件的可重復性，對家禽產業(yè)發(fā)展具有重要意義。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.139136
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