Эффективность использования лентивирусных векторов для трансформации сперматогенных клеток семенника петухов in vivo
- Авторы: Волкова Н.А.1, Ветох А.Н.1, Волкова Л.А.1, Зиновьева Н.А.1
-
Учреждения:
- Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста
- Выпуск: Том 14, № 2 (2019)
- Страницы: 162-169
- Раздел: Ветеринария
- URL: https://bakhtiniada.ru/2312-797X/article/view/329143
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-797X-2019-14-2-162-169
- ID: 329143
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Клетки гонад самцов рассматриваются в качестве перспективных клеток-мишеней для введения рекомбинантной ДНК в рамках получения генетически модифицированных особей с заданными признаками. Использование стволовых клеток семенников, а именно клеток сперматогоний, представляет наибольший интерес. Данный тип клеток в ходе дифференциации может давать начало многочисленной популяции зрелых половых клеток у самцов, которые в случае их генетической трансформации могут быть использованы для осеменения самок с целью получения потомства трансгенов. Цель исследования - изучить эффективность применения лентивирусных векторов для локальной трансформации клеток сперматогенного ряда в семенниках петухов. Использовали лентивирусный вектор, содержащий репортерный ген ZsGreen под контролем CMV промотора. Трансформацию сперматогенных клеток петуха in vitro осуществляли путем инфицирования вирусным препаратом, in vivo - посредством множественной инъекции вирусного препарата в паренхиму семенников петухов ( n = 5). Эффективность трансформации оценивали по экспрессии репортерного гена ZsGreen в трансфецированных сперматогенных клетках. Успешность использования лентивирусных векторов для генетической трансформации сперматогенных клеток семенника петуха была показана в ходе экспериментов как in vitro , так и in vivo . Эффективность трансформации данного типа клеток в культуре in vitro варьировала от 45 до 57% и составила в среднем 48 ± 4%. В экспериментах in vivo экспрессия гена-репортера ZsGreen в клетках сперматогенного эпителия семенников была обнаружена практически у всех экспериментальных петухов. Количество семенных канальцев с трансформированными клетками сперматогенного ряда варьировало у петухов, исследованных в ходе опыта, от 10 до 22% и составила в среднем 16 ± 2%. При этом эффективность генетической трансформации сперматогенных клеток семенников (эффективность трансгенеза) достигала 1,8 ± ± 0,2%. Полученные результаты подтверждают успешность применения лентивирусных векторов с целью создания особей с генетически измененными половыми клетками методом трансформации сперматогенных клеток семенников петухов in vivo , а также возможность получения потомков с заданными свойствами от этих мужских особей.
Об авторах
Наталья Александровна Волкова
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста
Автор, ответственный за переписку.
Email: natavolkova@inbox.ru
доктор биологических наук, профессор РАН, руководитель лаборатории клеточной инженерии
Московская область, Российская ФедерацияАнастасия Николаевна Ветох
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста
Email: anastezuya@mail.ru
научный сотрудник лаборатории функциональной и эволюционной геномики животных
Московская область, Российская ФедерацияЛюдмила Александровна Волкова
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста
Email: ludavolkova@inbox.ru
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной инженерии
Московская область, Российская ФедерацияНаталия Анатольевна Зиновьева
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста
Email: n_zinovieva@mail.ru
доктор биологических наук, академик РАН, директор
Московская область, Российская ФедерацияСписок литературы
- Brinster RL. Germline stem cell transplantation and transgenesis. Science. 2002; 296(5576): 2174—2176. Available from: doi: 10.1126/science.1071607.
- Zheng Y, Zhang Y, Qu R, He Y, Tian X, Zeng W. Spermatogonial stem cells from domestic animals: Progress and prospects. Reproduction. 2014; 147(3):R65—R74. Available from: doi: 10.1530/REP-13-0466.
- Spadafora C. Sperm cells and foreign DNA: a controversial relation. Bioassays. 1998; 20(11):955—964. Available from: doi: 10.1002/(SICI)1521-1878(199811)20:11<955::AID-BIES11>3.0.CO;2-8.
- McLean DJ. Spermatogonial stem cell transplantation and testicular function. Cell Tissue Research. 2005; 322(1):21—31. Available from: doi: 10.1007/s00441-005-0009-z.
- Brinster RL, Nagano M. Spermatogonial stem cell transplantation, cryopreservation and culture. Seminars in Cell & Developmental Biology. 1998; 9(4):401—409. Available from: doi: 10.1006/scdb.1998.0205.
- De Rooij DE, Griswold MD. Questions about spermatogonia posed and answered since 2000. Journal of andrology. 2012; 33(6):1085—1095. Available from: doi: 10.2164/jandrol.112.016832.
- Bykova VL, Zhunkeira LK, Karneiro Zh. (eds). Histology: atlas, study guide. Мoscow: GEOTAR Media Publ.; 2009. (In Russ).
- Yu F, Ding LJ, Sun GB, Sun PX, He XH, Ni LG, Li BC. Transgenic sperm produced by electrotransfection and allogeneic transplantation of chicken fetal spermatogonial stem cells. Molecular Reproduction and Development: Incorporating Gamete Research. 2010; 77(4):340—347. Available from: doi: 10.1002/mrd.21147.
- Oatley JM. Spermatogonial stem cell biology in the bull: development of isolation, culture, and transplantation methodologies and their potential impacts on cattle production. Reprod. Domest. Rumin. 2010; 67(7):133—143.
- Savchenkova IP, Korzhikova SV, Kostereva NV, Ernst LK. Cultivation and transplantation of boar type A spermatogonia. Ontogenesis. 2006; 37(4):292—300. (In Russ).
- Novgorodova IP, Mormyshev AN, Volkova NA, Zinovieva NA, Ernst LK. Genetic transformation of rabbit spermatogonium in vivo. Biotechnology. 2008; (1):24—28. (In Russ).
- Volkova N.A., Zinovieva N.A., Volkova L.A., Lotsmanova N.S., Ernst L.K. Study of factors affected the efficiency of gene transfer into the male germ cells of agricultural animals. Agricultural Biology. 2010; 45(6):16—19. (In Russ).
- Beloglazova EV, Kotova TO, Volkova NA, Volkova LA, Zinovieva NA, Ernst LK. Age dynamics of spermatogenesis in cocks in connection with optimization of bioengineering manipulation time. Agricultural Biology. 2011; 46(6):60—64. (In Russ).
Дополнительные файлы




