细胞全能性转录因子调控植物组培再生的分子机制研究进展

植物细胞在适宜的培养条件下展现出发育成完整新个体的潜能,这种潜能被称为植物细胞全能性。基于细胞全能性的组织培养技术,在植物无性繁殖和遗传改良领域得到了广泛应用。非生物胁迫、植物激素与转录因子协同调控植物离体再生过程。其中,在植物再生过程中起主导作用的转录因子,被称为细胞全能性转录因子。近年来,关于细胞全能性转录因子调控植物离体再生的分子机制研究已取得显著进展。众多转录因子被鉴定出来,并在提高植物遗传转化效率的研究中得到了初步应用。本文按照植物细胞全能性转录因子在植物再生中的功能进行分类梳理,综述近几年植物离体再生过程中信号转导机制,总结植物细胞全能性转录因子在提高植物遗传转化效率方面的作用,并对其应用前景进行展望,为建立有效的无性繁殖体系提供科学依据。

全能性相关基因cNanog、cPouV和Sox2在鸡早期胚胎中的表达

背景:全能性相关基因cPouV、cNanog和Sox2对鸡胚胎干细胞自我更新和全能性的维持起重要调控作用,其在鸡早期胚胎中的表达情况和作用缺乏了解。目的:通过检测cNanog、cPouV和Sox2在鸡早期胚胎中的表达情况,研究基因在早期胚胎发育过程中的作用。方法:将180枚新鲜受精种鸡蛋分为6组,分别孵育0,8,16,22,32,42h后取出。获取胚胎样品,以β-actin为内参基因,采用实时定量PCR检测其cNanog、cPouV和Sox2的相对表达量。结果与结论:cNanog和cPouV的表达量模式相似,在孵育的第0,8,16,22h表达量增加,孵育22h达到峰值,随后逐级下降。Sox2的相对表达量呈明显上调趋势。说明,cNanog、cPouV和Sox2在鸡早期胚胎发育调控中的重要作用,且作为全能性的标志基因,作用有所相同。

哺乳类动物胚胎干细胞多能性和全能性研究进展

将ＥＳ细胞分离与克隆技术和分子生物学技术相结合就可将新的遗传物质导入家畜的生殖腺细胞。通过囊胚注入胚胎干细胞产生嵌合体小鼠表明对胚胎干细胞进行遗传操作是对动物生殖细胞进行遗传改造的有效方法之一。用于遗传操作的胚胎干细胞的多能性或全能性的检测技术，是改良家畜的有效方法。胚胎干细胞在动物克隆、基因工程及发育生物学等领域的应用前景广阔。

关于体细胞的全能性问题

体细胞的全能性问题是生物学的重要问题之一。自Ｗｅｉｓｍａｎｎ在１９世纪中期提出这个问题后，已在学术界争论了一百多年。最近由于基因工程方面的突破，对这一问题的研究也获得很大进展。现在看来，全能性与全能性表达不是一回事。细胞具全能性基础以后，还需某种因子的启动才能开始全能性的表达。

植物细胞全能性理论在中国的研究与实践

自1902年德国科学家Haberlandt提出“植物细胞全能性”的概念以来,无数中国学者对这一理论进行了大量的实验,从不同方面和层次对其进行验证和探索,取得了诸多有实践和理论意义的成果,丰富和充实了植物细胞全能性的理论。同时,基于该理论而发展起来的植物细胞离体培养技术在各方面也取得了可喜的成就。本文就植物细胞全能性基础理论方面的研究以及在生产实践中的应用作了比较系统的总结。

胎儿真皮间充质干细胞中的全能性相关转录因子的表达

背景:人真皮纤维母细胞或间充质干细胞可形成诱导性多能干细胞,但不同研究者所用的转录因子组合却并不相同。目的:分离人胎儿真皮间充质干细胞,检测其全能性相关转录因子的表达。方法:水囊引产5月龄胎儿,按照既往分离培养间充质干细胞的方法,得到胎儿真皮间充质干细胞。结果与结论:胎儿真皮间充质干细胞高表达Oct4和C-myc、中度表达Sox2,是形成诱导性多能干细胞较好的体细胞。

类胚体中残留细胞分化全能性维持与外源性白血病抑制分化因子的关系

目的研究小鼠胚胎干细胞体外类胚体分化后残留未分化细胞的分化能力,探讨其分化全能性维持与外源性白血病抑制分化因子(LIF)的关系。方法小鼠R1胚胎干细胞体外经20 d的类胚体诱导分化后,胰酶消化为单细胞悬液,在不含LIF的DMEM培养液中贴壁培养。扩增后的细胞用流式细胞仪分析未分化及分化表面标志(CD9、SSEA1和Flk-1)的表达情况。分别于再次类胚体诱导分化前后,RT-PCR检测Oct-4、Nanog、Rex1、FGF5、Nestin、Brachyury、Flk-1和GATA6表达。将扩增后的残留细胞注射至裸鼠皮下,检测畸胎瘤形成能力。Oct-4/GFP转基因小鼠胚胎干细胞在半固体培养基上作单细胞分化,20 d后统计分化残留率。结果在不含LIF的DMEM培养液中的残留细胞呈克隆样生长,表达未分化胚胎干细胞标志CD9、SSEA1、Oct-4、Nanog和Rex1。残留细胞体外可再次诱导分化,表达3个胚层的分化标志。残留细胞裸鼠皮下注射6周后形成畸胎瘤。单细胞分化实验表明,常规培养的小鼠胚胎干细胞中约14%的细胞具有分化残留能力。结论残留胚胎干细胞全能性维持不依赖外源性白血病抑制分化因子;常规培养的胚胎干细胞仅部分具有残留能力。

Oct4调节胚胎干细胞全能性扩增的研究进展

Oct4是一种POU转录因子 ,属于Ⅴ类POU蛋白 ,在小鼠全能胚胎干细胞和生殖系干细胞表达。在早期鼠胚中 ,只有在ICM变成滋养层阶段 ,Oct4为维持其全能表型而发挥作用。Oct4表达可能是由位置效应引起的 ,还与特异调节Oct4活性的元件 ,如近端、远端增强子元件有关。Oct4对转录的调节分为抑制转录和转录激活两种。Oct4的激活有 3种模式 :远端依赖性共激活 ,构象依赖性共激活 。

人早期胚胎卵裂球全能性的体外实验研究

目的研究人早期胚胎分割后单个卵裂球的继续发育与分化,探讨人早期胚胎卵裂球的全能性。方法采用胚胎分割技术把35个人早期胚胎(2-8细胞期)分割成单个卵裂球,再行单个卵裂球的体外培养,观察卵裂球的生长发育情况。结果 35个胚胎经胚胎分割处理后共获得178个单个卵裂球,分散成功率为75．1％,单个卵裂球体外培养24h 分裂率为73．6％,48h达3-4细胞者70．2％,72h挤紧(compaction)者61．2％,96h迭早期囊胚者51．1％,120h达扩张囊胚阶段者42．7％。结论人早期胚胎的单个卵裂球体外培养可发育到扩张囊胚阶段,此试验可为人早期胚胎卵裂球全能性的研究提供直接的论据,具重要的临床价值和广泛的应用前景。

药用植物细胞培养代谢全能性及产物检测技术的研究进展

回顾“植物培养细胞次级代谢全能性”理论的发展和应用，为开辟一条新的生产途径和一个新型产业提供参考依据。同时报道如何简便、快速、灵敏、专一性强，适于植物组织和细胞培养物中次生代谢物的检测新方法，以便大规模地进行细胞系筛选。

细胞全能性与数据压缩

探讨了生物细胞全能性所蕴涵的信息存储问题 ,通过对生物信息学中的基因表达及调控与小波变换、分形理论的相似性比较 ,提出了生物信息存储蕴涵有数据压缩机理 。

揭秘ESC的全能性

胚胎干细似EmbryonicStemCell，ESC燠有全能性，其命运决定是一个错综复杂的过程，由微环境、基因、转录因子、miRNAs及表观遗传机制等多种因素综合调控。在分子水平上全面理解调控SC命运的信号通路和转录网络，使ESC能充分应用于治疗领域，具有十分重要的意义。这篇论文揭开TESC全能性的神秘面纱，为ESC的基础研究和临床应用提供了参考。

从核移植到核转录因子转移:动物细胞全能性的发现——2012年诺贝尔生理学或医学奖成果简介

高等动物体细胞全能性的发现对细胞发育过程的理解及相关疾病的治疗具有十分重要的意义。1962年英国科学家格登利用核移植技术率先证明非洲爪蟾体细胞全能性，2006年日本科学家山中伸弥利用核转录因子转基因方法成功制备小鼠诱导多能干细胞，是动物细胞全能性研究领域具有里程碑意义的事件。由于在成熟细胞重编程以及在多能干细胞发现中的巨大贡献，格登和山中伸弥分享2012年诺贝尔生理学或医学奖。本文通过描述两位科学家重大发现历程来了解细胞重编程的背景、方法和意义。

浅谈植物细胞的全能性

我们生活在一个多彩的世界里，常常为自然界呈现出的瑰丽景象而惊叹：大到森林，小到花草，色彩斑斓，姿态万千。但是，我们也发现一个问题：我们去野外考察，偶遇一棵大树，树的一个枝条开出了与其他枝条不同颜色的花。如果希望保留这种特殊的花色，那么获取该枝条种子的方法是行不通的，因为种子繁殖不仅周期长，而且发育的植株不一定能体现出所需的性状。

对“胚胎干细胞全能性”的探讨

新课标人教版高中生物教材（必修3）第80页对“胚胎干细胞”的叙述为：哺乳动物的胚胎干细胞（embryonic stemcell）简称Es或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。

生物体细胞存在着“亚全能性”

本文应用组织培养技术,以虎尾兰(Sansevieria)、龙血树(Dracaena)、香蕉芽尖等材料,经过三年重复实验,不但证实植物细胞具有“全能性”,也存在着“亚全能性”。

单胚胎RT-qPCR对猪体细胞核移植囊胚全能性的分析

为了检测猪体细胞核移植囊胚的质量和全能性基因表达量,采用体细胞核移植技术制备克隆胚胎并于体外培养5 d后获得囊胚,对照组为从人工授精5 d后的长白母猪体内获取的体内囊胚。在高倍镜下检测两组囊胚的形态,用Hoechest 33342染色细胞核DNA,记录囊胚细胞总数;建立单胚胎cDNA的制备方法,并用qPCR检测囊胚中全能性基因(Oct4、Nanog、Sox2)的表达量。结果表明,与体内囊胚相比,猪体细胞核移植囊胚质量较差,细胞数目显著降低(分别为110±10.3和54±12.6);并且全能性基因表达量显著下降(P<0.05)。由此可见,全能性基因表达量偏低是影响猪体细胞核移植囊胚发育能力的因素之一。

如何理解人教版新教材中细胞全能性和全能性细胞

简要介绍新教材与原教材在细胞全能性概念上的区别,并对概念变化引发的困扰作出释疑或商榷。

植物细胞的全能性及应用

生活着的每个细胞都含有产生一个完整机体的全套基因,在适宜条件下能够形成一个新个体的潜在能力。这种潜能就是植物细胞的全能性。根据植物细胞具有全能性的原理,植物学上发展了一项新的技术即植物组织培养技术。目前,该技术已被广泛应用于实践中,为国民经济的发展做出重大的贡献。