家蚕胚胎发育初期受精核的分裂与移动观察及数值化分析

研究家蚕胚盘形成期受精核的分裂及移动速度,有助于了解家蚕胚胎最初的发育过程及对环境的感受性等。以家蚕卵着色非滞育性(pnd)品系和滞育卵品系C108为材料,经时观察产卵初期受精核的分裂,并估算受精核的移动速度及分裂频率。pnd品系卵在25℃±1℃保护条件下,于产卵后2 h受精,之后受精核开始分裂,分裂核的数量逐渐增加并同时向卵内四周移动,分裂核到达卵前极和后极的时间分别是9 h 30 min、10 h 30 min,到达卵腹侧和背侧的时间分别是9 h 40 min、9 h30 min。不同滞育性家蚕品系受精核的分裂周期不同,pnd品系为40 min,C108品系为60 min。由分裂核的位置推断:家蚕受精核的第1次分裂表现为左右核裂,第2次分裂表现为前后核裂,第3次核分裂表现为左右分裂和前后分裂同时进行,且至少前5次的核分裂表现为同步分裂。研究结果丰富了家蚕乃至昆虫早期胚胎发育特别是受精核的分裂周期及移动特点等生物学内容。

利用CRISPR/Cas9介导基因编辑人类三核受精卵伦理问题探讨

以广州中山大学黄军就博士2015年发表在Protein&Cell杂志上一篇引起广泛关注和伦理争议的论文为背景,分析了使用CRISPR/Cas9介导基因编辑人类三核受精卵存在的伦理问题,探讨了相关研究最终可能导致优生和定制胎儿的后果,评价了此项研究引发的国际国内伦理争论,分析了"先干起来,干了再说"的非理性观点。认为现阶段应对相关研究加以规范,在技术尚不成熟的情况下,不能随意开展人类生殖细胞和人类胚胎基因编辑基础研究,更不能推广到临床研究。

玉米中诱发的异雄核受精

异雄核受精包括了在双受精期间来自两个不同花粉粒的精子细胞参与；形成的种子含有在遗传学上不同的胚乳和胚胎。在双受精期间，一个精子使卵细胞受精，形成能进一步发育成胚胎的合子，另一个精子与极性细胞融合，形成三倍体胚乳。

减数分裂和受精的突变——嵌合体和性嵌合体

家蚕具有从减数分裂到受精的突变。这在其它生物是看不到的。由于家蚕的卵是多精受精,以决定卵(分割卵)发生的,所以这些突变表现为嵌合体。胜木(1927)发现的遗传性嵌合体系统是因为极核也受精,而成两个受精核,故产生嵌合体。同样的嵌合体系统,田中也发现过,这是受第3染色体上的基因所支配。另外,有的系统缺乏使与受精无关的精核非活性化的机制。这样在正常的受精核以外,由于精核的单性发生,显示出卵色嵌合体,但它们完全不孵化。用这些嵌合体,能够研究与发生有关的基因和关于生理突变基因的表现。在此,就嵌合体的发生机构和其基因的表现机构进行介绍。

多核受精对体外受精胚胎移植结局的影响

目的探讨发生多核受精周期和无多核受精周期的临床结局。方法将2014年1月至2014年12月进行IVF-ET/ICSI治疗的患者,排除早期补救ICSI受精周期和无可移植胚胎的周期,共1461个治疗周期纳入研究,其中IVF受精1259个周期,ICSI受精202个周期,分别比较各受精组中发生多核受精和无多核受精的临床结局。结果 (1)在IVF多核受精组平均年龄和卵子利用率显著低于非多核组,两组有统计学差异(P<0.05)。但两组的受精率、D3优胚率、囊胚形成率、临床妊娠率、胚胎种植率无显著性差异(P>0.05)。(2)ICSI非多核受精组与多核受精组的平均年龄受精率、D3优胚率、囊胚形成率、临床妊娠率、胚胎种植率无显著性差异(P>0.05),ICSI多核受精组卵子利用率显著低于非多核组(P<0.05)。结论多精受精对临床结局的影响主要是减少了可利用胚胎的比例,有多核受精发生的周期,不影响胚胎优质率,囊胚形成率,可以得到较好的临床妊娠率和胚胎种植率,多核受精与患者年龄增加无关,而与卵子质量相关。

推开人类胚胎基因研究的神秘大门

人类基因组测序成功后,人们翻开了隐藏自身秘密的蓝图,而如何正确地解读和利用该蓝图成为全球科学家关注的焦点。基因编辑技术的飞跃式发展为基因组功能研究提供了关键性工具。目前常用的基因编辑技术包括ZFN(zinc finger nuclease)、TALEN(transcription activator-like effector nuclease)和CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated 9)这三种系统,而CRISPR/Cas9系统以其简单、高效和低成本等特点,在极短的时间内被广泛地应用于从细菌到人等各个物种中,为深入认识基因功能和治疗遗传性疾病带来了曙光。目前,人们已经利用CRISPR/Cas9系统成功地在动物受精卵中进行基因编辑,从而揭示动物胚胎发育的调控机制。此外,通过在受精卵中对遗传疾病的突变位点进行编辑,人们已经获得基因校正的正常的动物。大量的研究结果显示,人类的胚胎发育机制有别于模式动物;此外,还有上千种单基因突变导致的遗传疾病在成年后无法进行有效的治疗。为了探讨CRISPR/Cas9系统是否能应用于人类早期胚胎发育调控机制的研究及遗传性疾病突变的有效修复,通过尝试利用生殖临床中自然产生的、因无法正常发育而被废弃的三原核受精卵作为模型,研究了CRISPR/Cas9系统在人类早期胚胎中对中国南方常见的地中海贫血突变位点的编辑效率以及存在的技术风险。研究结果显示CRISPR/Cas9系统可以在人三原核受精卵中编辑突变位点,但目前的技术还存在脱靶效应、胚胎镶嵌性和同源重组效率低等问题。该研究工作推动了国际人类基因编辑峰会的召开,最终,科学界达成的共识认为在人类体细胞、胚胎及生殖细胞中进行基因编辑技术的基础研究是极其重要的。针对这一全球关注的重大科学研究事件进行回顾与展望。