一类含有杜鹃素和SCR7的改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种有助于改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基，其组分和浓度为：0.9

【技术实现步骤摘要】
一类含有杜鹃素和SCR7的改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基及其应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体地说，是关于一类含有杜鹃素和SCR7的改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基及其应用。

技术介绍

[0002]体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer，SCNT，又称克隆)是研究细胞命运重塑调控的重要模型，是唯一一种可使已经分化的体细胞重获细胞全能性，并使之发育成为动物个体的技术，对理解母源因子作用及表观基因组重建的调控机制具有重要意义，极大推动了动物育种与非人灵长类研究。自1962年John Gurdon博士成功克隆爪蛙开始，体细胞核移植研究已发展了近60年，包括猴在内已有20多种哺乳动物被成功克隆，但其依然面临低发育率的痛点问题，主要表现为：1)体细胞核移植胚胎呈现合子基因组激活(zygotic genome activation，ZGA)障碍，约30
‑
40％的小鼠克隆胚胎会发生2
‑
细胞(2
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cell，2C)阻滞；2)体细胞核移植胚胎存在第一次细胞命运决定缺陷，即使部分胚胎顺利克服2C阻滞，最终的囊胚率却仅有20
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30％，相比而言同品系的体外受精胚胎囊胚率可达90％以上；3)体细胞核移植胚胎存在着床后滋养层发育缺陷，表现为异常的大胎盘，严重限制了母胎交互并引起胎儿发育异常。
[0003]随着研究的深入，科学家逐渐认识到表观遗传在胚胎发育中起重要作用，不完全的表观遗传重编程是核移植胚胎发育缺陷的主要原因之一，通过针对这些表观重编程障碍(epigenetic barrier)的人工干预，多个研究团队成功推进了细胞全能性的重塑，有效提升了核移植胚胎的发育潜能。例如，哈佛大学张毅课题组发现异常的组蛋白H3K9me3修饰是导致克隆胚胎合子基因组激活等缺陷的主要原因，过表达组蛋白去甲基化酶Kdm4d可以极大提升克隆胚胎囊胚率。然而，虽然通过上述干预使得核移植胚胎囊胚率接近了90％，但其着床后的滋养层缺陷仍未被修复，体内发育依然受限。为进一步改善着床后缺陷，基于母源组蛋白H3K27me3修饰介导的非经典印迹理论，周琪课题组及Ogura课题组分别通过基因敲除等方式实现母源H3K27me3印迹等效替代，部分修复了异常的胎盘表型。近期，通过合子期敲降Dnmt3a/3b(修复异常的DNA再甲基化)或过表达Dux(修复异常组蛋白H3K9ac修饰并促进合子基因组激活)，均可显著降低克隆胎盘重量并有效提升发育率。然而，上述方法操作相对繁琐且可能破坏基因组的完整性，在实际应用中存在局限。
[0004]DNA作为遗传物质的载体，其结构的完整性对胚胎发育及后续分化起到十分关键作用。为了维持基因组的稳定性，机体必须及时应对发育过程或环境压力下所产生的损伤。2022年DieterEgli课题组在Cell上报道了人类胚胎发育在进入第一个细胞周期时会因复制压力而出现S期复制叉停止、复制叉速率降低和DNA合成持续到G2期的延迟，进而形成非整倍体损害胚胎发育潜能。值得注意的是，核移植过程就给予了供体细胞核巨大的压力，它要求克隆胚胎在1
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2个细胞周期内就完成从体细胞向早期胚胎的转变，而对标的生殖细胞一般需要几周的时间才能做好相应的准备。其中不仅包括要迅速解聚其固有的体细胞3D基
因组结构，还需从有丝分裂样向第二次减数分裂中期样变化，随着激活进一步向早期胚胎样转变，而这一过程竟然在第一个细胞周期内就需完成，伴随显著的复制依赖的DNA损伤及基因组的不稳定，而已有研究证实了核移植胚胎存在DNA损伤并呈现修复异常，DNA损伤修复参与对细胞全能性的调控。
[0005]本课题组之前的专利CN111088290A，公开日2020.05.01，公开了一种杜鹃素在基因编辑中的应用，所述杜鹃素能够靶向促进DNA双链断裂中同源重组修复(Homologousrecombination,HR)效率，进而为基因编辑中提高目的片段靶向整合效率提供更加便捷的依据。同时该专利技术中所应用的筛选系统也更为简便有效，为多种天然小分子化合物在DNA双链断裂修复方面提供了合理的筛选方式，这表明可以利用特定小分子化合物来激活受损的DNA损伤修复通路，以达到改善核移植胚胎的DNA损伤和基因组稳定性的目的，最终实现重编程效率的提升，同时小分子价格相对低廉，批次一致，效用稳定，便于在胚胎培养基中进行添加，而且不涉及针对基因组的操作。因此，这种添加了特定小分子的有助于改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基，将是一种稳定、高效又操作简便的培养系统。
[0006]本课题组之前已经就杜鹃素和SCR7分别应用于体细胞核移植体系能够提高胚胎发育率这一显著效果提出了专利申请，申请号分别是202310163592.8和202310163579.2。杜鹃素和SCR7这两个小分子改善DNA损伤的作用原理不同，前者是通过激活同源重组修复通路，而后者则是通过抑制与同源重组修复处于竞争关系的非同源末端连接修复，相当于间接激活HR。针对于此，申请人考虑同时联用杜鹃素和SCR7以共同激活核移植胚胎中的同源重组修复，改善DNA损伤提高基因组稳定性，最终达到改善胚胎发育的目的。而目前关于本专利技术的一类含有杜鹃素和SCR7的改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基及其应用还未见报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术的第一个目的是，针对现有技术中小分子剂量所需较大的不足，提供一类同时含有杜鹃素和SCR7的改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基。
[0008]本专利技术的第二个目的是，提供一种杜鹃素和SCR7的应用。
[0009]本专利技术的第三个目的是，提供一种培养基的应用。
[0010]为实现上述第一个目的，本专利技术采取的技术方案是：一类改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基，所述培养基中包含杜鹃素和SCR7。
[0011]作为一个优选例，所述的培养基的组分和浓度如下：
[0012]0.9
‑
1.1mg/mLD
‑
Glucose；
[0013]4.6
‑
4.8mg/mLNaCl；
[0014]0.3
‑
0.4mg/mLKCl；
[0015]0.2
‑
0.35mg/mLMgSO4
·
7H2O；
[0016]0.03
‑
0.05mg/mLEDTA
·
2Na；
[0017]0.5
‑
0.6％Na
‑
Lactate；
[0018]0.16mg/mLKH2PO4；
[0019]0.1
‑
0.3mg/mLCaCl2
·
2H2O；
[0020]2.1
‑
2.2mg/mLNaHCO3；
[0021]28
‑
34μg/mLPyruvate；
[0022]4‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类改善体细胞核移植胚胎发育缺陷的培养基，其特征在于，所述培养基中包含杜鹃素(farrerol)和SCR7。2.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述的培养基的组分和浓度如下：0.9
‑
1.1mg/mLD
‑
Glucose；4.6
‑
4.8mg/mLNaCl；0.3
‑
0.4mg/mLKCl；0.2
‑
0.35mg/mLMgSO4
·
7H2O；0.03
‑
0.05mg/mLEDTA
·
2Na；0.5
‑
0.6％Na
‑
Lactate；0.16mg/mLKH2PO4；0.1
‑
0.3mg/mLCaCl2
·
2H2O；2.1
‑
2.2mg/mLNaHCO3；28
‑
34μg/mLPyruvate；4
‑
6mg/mLBSA...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉瑜，高绍荣，王育，王明珠，傅乾正，
申请(专利权)人：上海市第一妇婴保健院，
类型：发明
国别省市：