Nuôi cấy tế bào gốc của cá

Nuôi cấy tế bào gốc của cá

Nuôi cấy tế bào gốc cá Giới thiệu Tế bào gốc (tế bào mầm phôi) phân chia để tạo thành nhiều tế bào giống giống tế bào mẹ Điều gọi tự đổi Một tế bào gốc phát triển biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau, gọi phát triển tiềm Khả tự đổi phân hóa làm cho tế bào gốc khác biệt với loại tế bào khác thể Kể từ tế bào gốc nghiên cứu chuột, tế bào mầm phôi (embryonic stem (ES) cells) tập trung nghiên cứu tiềm to lớn chúng nghiên cứu bản, y học công nghệ sinh học động vật Việc nghiên cứu nuôi cấy tế bào gốc cá tiến hành cách 20 năm [13] Một vài nghiên cứu cho thấy trạng thái phát triển tế bào gốc phôi Trong bào này, muốn cung cấp thêm thông tin việc nuôi cấy tế bào gốc cá Sau nêu cách tổng quát lịch sử nghiên cứu tế bào gốc, tập trung vào kiến thức ứng dụng gần nuôi cấy tế bào gốc cá công nghệ sinh học, đặc biệt nguồn gốc tế bào ES đơn bội, nuôi cấy tế bào gốc, định hướng gen semi-cloning Trong tiểu luận xin trình bày nghiên cứu nhóm tác giả Ni Hong, Zhendong Li, Yunhan Hong đề tài: “Nuôi cấy tế bào gốc cá” Tế bào gốc phôi kỹ thuật tế bào gốc phôi Sự thành công nuôi cấy tế bào gốc phôi nhờ kế thừa kinh nghiệm nghiên cứu khối u tế bào gốc hay loại quái thai [4] Những khối u bao gồm tế bào không biệt hóa tế bào biệt hóa ba lớp phôi mầm Trong nuôi cấy, loại khối u phát triển thành tế bào ung thư phôi (embryonal carcinoma (EC) cells) [5] Năm 1981, hai phòng thí nghiệm độc lập chứng minh tế bào nút (inner cell mass ICM) túi phôi chuột (không qua bước hình thành khối u) làm phát sinh tế bào EK hay tế bào gốc bắt nguồn từ phôi thai, tế bào ES đa [6, 7] Khi tiêm vào bên túi phôi chuột nhận, tế bào có nguồn gốc từ phôi thai làm phát sinh Page Nuôi cấy tế bào gốc cá tất loại mô bao gồm dòng tế bào mầm, góp phần tạo cá thể động vật mang thể khảm [8] Chúng cảm ứng để biệt hóa ống nghiệm với diện acid retinoic, thể phôi (embryoid bodies EB), chia sẻ dấu hiệu miễn dịch với ICM túi phôi Những tế bào ES đa chuột ứng dụng để phát triển kĩ thuật tế bào ES Sự tái tổ hợp tương đồng (Homologous recombination HR) nhiễm sắc thể nội sinh NST cải tiến hình thành dạng vector tái tổ hợp tương đồng cho phép định hướng gen (gene targeting GT) Đó việc thay đổi gen xác vị trí đặc hiệu hệ gen tế bào ES [9] Những tế bào ES biến đổi gen đưa trở lại phôi chuột nhận giai đoạn túi phôi, tạo dạng phôi khảm Trong dạng khảm, tế bào ES có mặt phôi bình thường góp phần xây dựng nhiều hệ thống quan bao gồm dòng tế bào mầm, dẫn đến việc tạo loài động vật có nguồn gốc từ tế bào ES Trao đổi chéo thể khảm dòng tế bào mầm tạo cá thể chuột dị hợp tử hay đồng hợp tử mang đột biến mong muốn Thể đột biến đồng hợp tử chuột bị knockout [10] Đến nay, định hướng gene việc thường làm di truyền học phát triển chuột Trong vấn đề này, tế bào ES tốt so với tế bào EC hiệu suất hình thành thể khảm dòng mầm Sự tạo thành tiềm tế bào ES kĩ thuật tế bào ES mở nhiều hướng phát triển cho tế bào ES nhiều loài động vật khác Và đến năm 1998, tế bào ES người bắt đầu nghiên cứu [11] Giống chuột, tế bào ES người có kiểu nhân bình thường, biểu hoạt tính telomerase cao marker bề mặt tế bào gốc đa Quan trọng hơn, tế bào ES người trì tiềm phát triển để tạo thành nhiều dạng tế bào khác có nguồn gốc từ ba lớp phôi mầm Tính đa tế bào ES người làm cho trở thành nguồn nguyên liệu linh hoạt để sản xuất loại tế bào khác với số lượng lớn phục vụ cho nghiên cứu phân tích phát triển người in vitro quan trọng cho liệu pháp tế bào y học tái sinh Page Nuôi cấy tế bào gốc cá Nuôi cấy tế bào gốc cá 3.1 Nuôi cấy tế bào gốc phôi cá Tế bào ES chuột bắt nguồn từ tế bào ICM có khuynh hướng biệt hóa cách tự phát Sự biệt hóa tự phát tạo thách thức chủ yếu cho việc tạo thành tế bào ES Sự ức chế biệt hóa tự phát chuột sử dụng lớp tế bào nuôi dưỡng [6] điều kiện môi trường [7] Kể từ đời tế bào ES chuột đầu tiên, nỗ lực thực theo hướng tạo tế bào ES nhiều loài động vật có vú khác Những nỗ lực ban đầu nuôi cấy tế bào ES ngắn ngày phần thành công bị thất bại, đặt câu hỏi khả thực tế bào ES có bị giới hạn chuột hay không điều kiện nuôi cấy tế bào ES chuột không thích hợp để ức chế biệt hóa tự phát loài động vật có vú khác Tiến hành thí nghiệm tế bào ES cá 20 năm trước cách áp dụng kỹ thuật lớp tế bào nuôi dưỡng zebra fish [12] medaka [13], phát triển điều kiện nuôi cấy lớp nuôi dưỡng tự để tạo tế bào ES cách độc lập medaka, dẫn đến tạo thành dòng tế bào ES từ MES1 đến MES3 vào năm 1996 [14] Vì chuột động vật có xương sống tiến hóa, medaka số động vật có xương sống nguyên thủy nhất, thành công tế bào ES medaka cung cấp chứng trực tiếp cho khả chung tạo thành tế bào ES loài động vật có xương sống khác Thật vây, năm sau, tế bào ES người lấy từ ICM túi phôi giai đoạn sớm [15] Trong hệ thống nuôi cấy lớp nuôi dưỡng chúng tôi, thành phần cần thiết môi trường có ích cho nuôi cấy ES phôi cá chiết xuất từ medaka, với yếu tố sinh trưởng nguyên bào sợi huyết cá Chúng hỗ trợ tự làm tế bào phôi (midblastula embryo MBE) phân tách đĩa nuôi cấy phủ gelatin [14] MES1 chọn để mô tả đặc điểm chi tiết nuôi cấy năm với 100 đặc điểm cho hiển thị tất chức đặc trưng tế bào ES chuột Chúng bao gồm tăng trưởng ổn định, kiểu hình ES đặc trưng (dạng vòng/ đa giác, kích thước nhỏ, nhân lớn bật) (được minh họa hình 1A), hoạt tính alkaline phosphatase cao (1 marker chung ES), kiểu nhân bình thường khả Page Nuôi cấy tế bào gốc cá biệt hóa tự phát thành kiểu tế bào khác bao gồm tế bào sắc tố, tế bào cơ, tế bào thần kinh nguyên bào sợi [14] Quan trọng hơn, MES1 trải qua sinh trưởng vô tính, tạo thành nhóm tế bào ES không biệt hóa có khả mở rộng thành dòng tế bào ES Hình Kiểu hình dòng tế bào gốc medaka phát triển nuôi cấy Tất tế bào sinh trưởng chất có phủ gelatin tế bào nuôi dưỡng Kiểu hình tương tự thấy tất dòng tế bào (A) MES1, dòng tế bào ES lưỡng bội từ phôi thụ tinh (B) SG3, dòng tế bào gốc đực từ tinh hoàn trưởng thành (C) HX1, dòng tế bào ES đơn bội từ phôi di truyền theo dòng mẹ Thước đo, 50 μm (ở trên) 10 μm (ở dưới) Nguồn gốc đặc điểm ban đầu xác định nhờ sử dụng tiêu chí đại diện cho bước việc tạo tế bào ES Một vài thí nghiệm độc lập thực để điều tra đa in vitro in vivo thường xuyên biểu nuôi cấy ES chuột nhờ biệt hóa thông qua tạo EB Tế bào ES lớp đơn phân tách tạo tế bào đơn cụm tế bào nhỏ, nuôi cấy huyền phù để tạo tập hợp tế bào phát triển không gian hình cầu chiều gọi EB EB biểu cấu trúc tương tự phôi giai đoạn sớm Page Nuôi cấy tế bào gốc cá bao gồm lớp phôi Những tế bào ES EB cảm ứng để trải qua giai đoạn biệt hóa thành loại tế bào khác MES1 tạo thành ES xuất biệt hóa Điều chứng minh tăng cường biệt hóa melanocyte [14] biểu gen biệt hóa (sẽ thấy đây) MES1 dễ biệt hóa trực tiếp Khi chuyển vector biểu yếu tố phiên mã microphthalmia (mitf), MES1 phát triển đặc hiệu thành melanocyte hình thái, melanosome linh động mẫu biểu gen tế bào sắc tố biệt hóa hoàn toàn [16] Do đó, tế bào ES medaka đại diện cho mô hình tuyệt vời biệt hóa trực tiếp Những tế bào ES chuột không biệt hóa biểu đặc trưng cho tập hợp gene đa năng, oct4, nanog, klf4, sox2, myc, ronin, sall4, tcf3 (tcf 7l1) [17] Ở động vật có vú, biểu gene đa thường xuyên sử dụng để mô tả trình nuôi cấy tế bào gốc mức độ phân tử Đồng hợp tử/dị hợp tử chúng có mặt cá Ví dụ, đồng hợp tử/dị hợp tử medaka nanog [18], oct4 [19] gene khác xác định [20] Bằng chứng chứng minh có xuất gene marker đa in vitro Marker có từ quan sát tế bào ES medaka đơn bội biểu nanog oct4 Nó biểu mạnh nuôi cấy không biệt hóa điều hòa thấp chí bị sau tế bào cảm ứng biệt hóa [20] Wang cộng nghiên cứu tập hợp gene đa medaka (ví dụ: nanog oct4), mà tất có biểu mạnh tế bào ES lưỡng bội [21] Rao cộng báo cáo việc thiếu biểu biến thể tert cắt dán đa ES không biệt hóa, hoạt tính telomerase biểu tert RNA (mã hóa trình chép ngược telomerase, cụ thể tiểu đơn bị xúc tác telomerase) linh động in vivo diện tất dòng tế bào medaka ổn định [22] Những liệu gene đa hoạt tính telomerase marker nuôi cấy ES từ cá động vật có vú Tế bào ES chuột sau biệt hóa biểu marker phân tử dòng loại tế bào khác Sự biểu gene biệt hóa thường sử dụng để phát biệt hóa ES phân tích RT-PCR Chúng bao gồm marker ngoại bì nf200, marker trung bì ntl atn2, marker nội bì sox17 hnf3b, marker đỉnh thần Page Nuôi cấy tế bào gốc cá kinh sox10 mitf Điều thú vị biểu gene trở nên có hoạt tính điều hòa cao tế bào ES medaka lưỡng bội đơn bội sau cảm ứng biệt hóa [20] Để phát biệt hóa mức độ tế bào đơn, nhuộm màu miễn dịch sử dụng nuôi cấy tế bào ES động vật có vú ES đối tượng nuôi cấy huyền phù để tạo EB cho cảm ứng biệt hóa Sau vài ngày nuôi cấy huyền phù, EB chuyển sang nuôi cấy dính bám, tế bào đơn trở nên rõ ràng Sau định hình, tế bào phát in situ kháng thể chống lại marker đặc hiệu cho loại tế bào Nhiều kháng thể chống lại phân tử động vật có vú bán thị trường Đối với cá, kháng thể phải kiểm tra hoạt tính chéo bắt màu đặc hiệu Gần đây, chứng minh thích hợp chất miễn dịch đạt tế bào ES cá [20] Đặc biệt, kháng thể thương mại cung cấp bắt màu rõ ràng Chúng chống lại NF200 Map2, protein acid sợi thần kinh đệm (glial fibrillary acidic protein GFAP), panCK actinin2, phát tế bào thần kinh, tế bào hình sao, biểu bì gai vân trưởng thành Sự đa in vivo đánh giá việc cấy tế bào ES vào phôi giai đoạn phát triển sớm để tạo thành thể khảm Phương pháp sử dụng để kiểm tra phát triển đa tế bào gốc in vivo Wakamatsu cộng thiết lập điều kiện cho tạo thành thể khảm dựa sở phát triển quy trình cấy phôi bào medaka không nuôi cấy [23] Thể khảm tạo việc cấy phôi bào medaka không nuôi cấy từ toàn phôi hiển thị melanocyte dạng hoang dại nguồn gốc từ thể cho [24] Gần đây, thấy tiếp cận vật chủ để tạo ES xảy chủng khác [25] Ví dụ, MES1 tạo melanocyte i1 i3 chủng bạch tạng Sau chiếu tia γ, i1 trở nên khó tiếp cận i3 trở nên dễ tiếp cận để MES1 tạo melanocyte Do đó, để tạo thể khảm việc sử dụng sắc tố marker biệt hóa ES, chủng vật chủ khác phải kiểm tra Những nghiên cứu tương tự tiến hành chuột Tiểu tập hợp dòng ES 129, PO CBA/Ca dòng đơn c57BL/6 kiểm tra việc tạo thể khảm truyền dẫn dòng tế bào mầm cách tiêm vào túi phôi Tỷ lệ đạt yêu cầu thể Page Nuôi cấy tế bào gốc cá khảm truyền dẫn dòng tế bào mầm có với tất kiểu gene tế bào ES Điều ảnh hưởng sâu sắc đến lựa chọn kiểu gene phôi nang chủ điều hiển nhiên hiệu thể khảm truyền dẫn dòng tế bào mầm [26] Ngoài điều kiện nuôi cấy thích hợp dẫn đến tự đổi ES biệt hóa, khác chủng ảnh hưởng đến tạo ES Một khảo sát medaka số 11 chủng loài cho phép nuôi cấy ES, số chúng HB32C mà từ MES1 tạo [24] Vì vậy, thành công ban đầu tế bào ES medaka kiện may mắn nhờ chọn chủng cho phép Nghiên cứu gần bổ sung i1 vào danh sách chủng cho phép Hiện tượng tương tự chuột Tế bào ES chuột thường bắt nguồn từ chủng 129, ES chiết xuất thành công từ chủng không cho phép CBA/Ca [26,27] Gần đây, tạo dòng tế bào ES đơn bội từ HX1 đến HX3 medaka [20] Điều kiện để tạo tế bào ES đơn bội tương tự MES1 lưỡng bội, việc sử dụng phôi nang đơn bội để tạo tế bào thay thụ tinh phôi nang lưỡng bội (hình 2) Tinh trùng chủng i3 xử lý với liều lượng chiếu xạ cực tím đến mức độ đủ phá hủy nhân trì khả kích hoạt hoạt tính trứng Tinh trùng không hoạt động trộn với tế bào trứng chín chủng i1 cho sinh sản vô tính, tạo trứng với nhân đơn bội Những phôi trải qua phát sinh phôi tất gọi di truyền theo dòng mẹ Cho đến giai đoạn phôi giữa, phôi đơn bội di truyền theo dòng mẹ phân ly thành tế bào đơn cấy lên môi trường nuôi dưỡng tự có chất phủ gelatin Những chi tiết việc tạo di truyền theo dòng mẹ đơn bội tạo tế bào nghiên cứu [28] Đáng ý tạo tế bào ES đơn bội đòi hỏi bổ sung vào môi trường nuôi cấy MES1 MO1, dòng tế bào từ buồng trứng medaka Tuy nhiên, tạo tế bào ES đơn bội không khác so với tế bào ES lưỡng bội điều kiện trì nuôi cấy Tế bào ES đơn bội (hình 1C) tất đặc tính MES1, bao gồm sinh trưởng ổn định cạnh tranh, tính ổn định di truyền tính đa in vitro in vivo [20] Page Nuôi cấy tế bào gốc cá Hình Quá trình tạo tế bào ES đơn bội medaka Tia UV phá hủy vật chất di truyền tinh trùng không ảnh hưởng đến khả hoạt hóa trứng di truyền theo dòng mẹ đơn bội Phôi đơn bội phân ly giai đoạn phôi thành tế bào đơn giai đoạn khởi đầu nuôi cấy Những tế bào ES động vật có vú thường thu nhận từ ICM hay phôi phôi giai đoạn túi phôi Hai dòng phôi giai đoạn sử dụng để nuôi cấy tế bào gốc, cụ thể tế bào gốc từ nuôi phôi [29] tế bào gốc nội bì nguyên thủy [30] Không có tế bào gốc số có tính toàn biểu gen tạo dòng phôi khảm Đó chưa kể đến việc liệu phôi sớm giai đoạn túi phôi nuôi cấy theo hướng toàn nuôi cấy tế bào gốc hay không Li cộng báo cáo phôi medaka giai đoạn 32 tế bào nuôi cấy tế bào ES [31], khả nuôi cấy tế bào gốc từ phôi cá giai đoạn sớm 3.2 Nuôi cấy tế bào ES zebra fish loài cá khác Phòng thí nghiệm Collodi chuyên nuôi cấy ES zebra fish nuôi cấy tế bào từ giai đoạn phôi nang cách sử dụng kỹ thuật lớp nuôi dưỡng chuột Những tế bào nuôi dưỡng sử dụng bao gồm nguyên bào sợi phôi zebra fish [12], tế bào gan chuột [32] dòng tế bào lách cá hồi RTS34st [33, 34] Họ Page Nuôi cấy tế bào gốc cá chứng minh nuôi cấy tế bào phôi zebra fish ngắn ngày sản xuất dòng tế bào mầm thể khảm [34] Chức dòng tế bào mầm kéo dài đến vài tuần giai đoạn khác nuôi cấy [35] Nhờ sử dụng điều kiện nuôi cấy nuôi dưỡng tự do, tạo dòng tế bào zebra fish từ giai đoạn phôi nang, kiểm tra tính toàn chúng (dữ liệu không cung cấp) Vì vậy, lớp tế bào nuôi dưỡng điều kiện nuôi dưỡng tự dường hữu ích nuôi cấy ES zebra fish Ứng dụng hệ thống nuôi cấy nuôi dưỡng tự dẫn đến việc tạo tế bào giống ES vài loài cá biển, bao gồm cá tráp biển (Sparus aurata) [36], cá hanh Nhật Bản (Pagrus major) [37], cá vược (Lateolabrax japonicus) [38], cá chẽm (Lates calcarifer) [39], cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua) [40] Nuôi cấy dài ngày tế bào giống ES cá bơn (Scophtalmus maximus) chất có phủ gelatin [41] 3.3 Nuôi cấy tế bào gốc cá Tế bào gốc bao gồm tế bào gốc nguyên thủy (primordial germ cells PGCs) tế bào gốc mầm sinh dục: tinh nguyên bào tinh hoàn túi noãn buồng trứng, thu hút quan tâm đáng kể phát triển dòng tế bào mầm có đủ khả nuôi cấy tế bào gốc Thành công nuôi cấy tế bào gốc cá SG3, dòng tế bào tế bào gốc mầm đực tinh nguyên bào, thu từ tinh hoàn loài cá medaka trưởng thành [42] SG3 (hình 1B) có nguồn gốc từ tinh nguyên bào bình thường không bất tử, điều kiện tiên cho nuôi cấy tinh nguyên bào [43] SG3 có phát triển ổn định, kiểu nhân lưỡng bội, kiểu hình kiểu biểu gen thể đặc tính chung tế bào gốc tinh nguyên bào Dưới điều kiện nuôi cấy thích hợp, SG3 trải qua trình giảm phân, sinh tinh để tạo tinh trùng di động ống nghiệm [42] Do đó, khả phát triển tiếp tục tạo tinh trùng nuôi cấy đặc tính nội tế bào gốc tinh nguyên bào không không cần thiết nuôi cấy tế bào gốc đực Điều kiện nuôi cấy sử dụng cho tạo thành SG3 tương tự cho Page Nuôi cấy tế bào gốc cá tạo thành tế bào ES medaka, cho thấy rõ phù hợp điều kiện nuôi cấy nuôi dưỡng tự để nuôi cấy tế bào gốc cá từ nguồn khác Sự thành công việc nuôi cấy tinh nguyên bào gốc medaka làm cho nhiều nhà khoa học quan tâm đến việc nuôi cấy tinh nguyên bào loài khác Chẳng hạn như, sau năm việc nuôi cấy SG3 công bố, tế bào gốc tinh nguyên bào đa phân tách từ tinh hoàn chuột trưởng thành không [44] Ở cá, tinh nguyên bào loại A phân lập từ dòng cá hồi chuyển gen cấy vào để trì sống hoạt đông phân bào nuôi cấy [45] Gần nhất, tế bào gốc sinh dục loài medaka nhận biết buồng trứng [46], điều làm tăng khả phát triển nuôi cấy tế bào gốc sinh dục quan Thêm vào đó, quan tâm ngày gia tăng theo hướng nuôi cấy tế bào soma tuyến sinh dục Ví dụ, dòng tế bào soma thiết lập từ tinh hoàn sinh loài cá bơn, Cynoglossus semilaevis [47] Các tế bào gốc dòng tế bào mầm PGC phát triển sớm bên [48] Chúng có tuyến sinh dục để tạo trứng hay tạo tinh trùng PGC có tiềm phát triển nuôi cấy tế bào gốc đa Kể từ vasa loài zebra fish nhận biết marker phân tử tế bào mầm cá, quan tâm tiến sinh học tế bào mầm cá không ngừng tăng lên Đồng hợp tử đặc tính vasa boule,dazl, dead end nanos xác định vài loài cá [50] Quan trọng hơn, vasa và/hoặc promoter nanos sử dụng thành công để sản sinh dòng chuyển gene vài loài cá bao gồm medaka [51], zebra fish [52] cá bơn [53] Những loài cá chuyển gen biểu protein huỳnh quang màu xanh (GFP) hay màu đỏ (RFP), đặc biệt tế bào mầm bao gồm PGC, cho phép quan sát thấy PGC trình phát triển phôi quan trọng dễ dàng phân lập nuôi cấy Chúng PGC medaka có nguồn gốc từ phôi vị sớm tồn tại, phân chia di chuyển [51] PGC vasa zebra fish: dòng chuyển gene RFP nuôi cấy tháng [52] Ở loài medaka, tế bào phân chia từ phôi vị sớm cho PGC sống sót, tăng trưởng linh động [51] Việc làm cần Page 10 Nuôi cấy tế bào gốc cá thiết tương lai xác định xem PGC cá làm phát sinh tế bào nuôi cấy ổn định trì khả truyền dòng tế bào mầm hay không Công nghệ tế bào gốc Các tế bào gốc cá có tiềm lớn việc ứng dụng vào lĩnh vực khác công nghệ sinh học Trong số đó, định hướng gene, cấy ghép tế bào mầm semi-cloning chuyển nhân thu hút quan tâm đáng kể đạt nhiều tiến 4.1 Định hướng gene (GT) GT kết hợp với tế bào ES chuột sở kỹ thuật knockout Mặc dù GT mong đợi nhiều chúng xảy so với kết hợp ngẫu nhiên Một quy trình gọi chọn lọc dương - âm (positive-negative selection PNS) dựa sở chọn lọc thuốc tạo thuận lợi cho việc loại bỏ trường hợp kết hợp ngẫu nhiên, dẫn tới làm giàu thể tái tổ hợp tương đồng tế bào ES chuột [54] Điều kiện cho việc chuyển gen chọn lọc thuốc MES1 tối ưu hóa bước hướng tới việc định hướng gene cá Có thể thấy rằng, biểu gen chọn lọc mã hóa cho kháng neomycin (neo), hygromycin (hyg) hay puromycin (pac) thể chọn lọc dương tính, đó, biểu thymidine kinase virus herpes đơn hình thể nhạy cảm với gancyclovir chọn lọc âm tính Do đó, PNS thực MES1 [55] Quan trọng nữa, tế bào MES1 sau chuyển gen chọn lọc thuốc lâu dài trì khả phát triển đa [56] Người ta chứng minh có hoạt động tái tổ hợp tương đồng (homologous recombination HR) tế bào MES1 cách nhuộm màu khác biệt sợi nhiễm sắc thể chị em thấy có trao đổi chéo chúng Sự tái tổ hợp tương đồng xem điều kiện tiên cho GT Gần đây, rằng, việc sử dụng baculovirus làm công cụ chuyển gen mong muốn vào tế bào ES medaka đạt hiệu cao mà không làm ảnh hưởng tới tính đa chúng [57] Bằng cách sử dụng vector GT chứa gen Page 11 Nuôi cấy tế bào gốc cá p53 medaka làm mô hình, người ta tạo dòng tái tổ hợp tương đồng, chứng minh tiềm kỹ thuật tế bào ES medaka Collodi cộng tạo dòng gen đích thành công tái tổ hợp tương đồng tế bào ES zebra fish 4.2 Cấy ghép tế bào mầm Phòng thí nghiệm chuyên ngành Yoshizaki tiến hành cấy ghép tế bào mầm cho sản xuất thay họ cá hồi Họ nhân vô tính vasa cá hồi, sử dụng promoter vasa để biểu GFP độc lập PGC tế bào mầm sinh dục để tạo dòng chuyển gen Họ thiết lập phương thức phân lập PGC từ ấu trùng biến đổi gen tế bào mầm trưởng thành từ tinh hoàn buồng trứng để cấy ghép cá hồi loài họ cá hồi Họ cấy ghép tế bào mầm vào đường di trú PGC phôi cá hồi loài thuộc họ cá hồi phát triển, từ thu hệ cháu mang thể khảm dòng tế bào mầm từ tế bào mầm cấy chuyển vật chủ đồng hợp dị hợp Điều thú vị tế bào mầm chuyển gen sản xuất tinh trùng hay trứng theo giới tính vật chủ độc lập với giới tính cá thể bắt nguồn Những thí nghiệm tiên phong chứng minh khả sản xuất thay cá giống nuôi trồng thủy sản cấy ghép tế bào gốc Việc làm tương lai phải nhấn mạnh tầm quan trọng phương pháp cách thiết lập khả nuôi cấy bảo quản tế bào mầm Ví dụ, tế bào mầm cấy ghép hai loài khác họ cá hồi, kết tạo cá thể từ cá thể cho [59] Những tế bào mầm tinh hoàn có chứa tế bào gốc tinh nguyên bào phân lập từ cá hồi vân đực trưởng thành (Oncorhynchus mykiss) cấy vào khoang phúc mạc cá đực hay nở Bằng cách biệt hóa thành tinh trùng đực nhận trứng với đầy đủ chức nhận, chúng sinh sản bình thường tạo cá thể [60] Hướng phát triển tương lai cấy ghép tinh nguyên bào loài cá hồi vân để tạo thể tam bội Những tinh nguyên bào cấy ghép trải qua trình sinh tinh thể đực nhận lại xảy trình sinh trứng thể nhận Những thể cá hồi nhận tam bội bất dục sản sinh tinh trùng trứng có nguồn gốc từ thể cho tạo Page 12 Nuôi cấy tế bào gốc cá [61] Những phương pháp mở rộng để ứng dụng phục vụ cho công tác phục hồi loài nguy cấp bảo tồn sinh học 4.3 Semi-cloning Mặc dù nuôi cấy ES zebra fish ngắn ngày sử dụng để tạo thể khảm dòng tế bào mầm [34] truyền dẫn dòng tế bào mầm nuôi cấy ES dài ngày chưa đạt cá PGC zebra fish tế bào độc lập đặc hiệu giai đoạn sớm tế bào [49] Ở medaka có PGC tế bào độc lập [62] Điều đặt câu hỏi tế bào ES cá có bị khả hay không dòng tế bào mầm cá tiếp cận để tạo ES hay không Do chuyển đổi tạo thể khảm dòng tế bào mầm nên việc cấy nhân phát triển zebra fish [63, 64] medaka [65] Cấy nhân biểu mô từ nòng nọc vào trứng lấy nhân Xenopus dẫn đến ếch thụ tinh [66, 67] Ở cá, nhân chuyển cách sử dụng tế bào nuôi cấy thành công cá chép vào năm 1986 [68], 10 năm trước tạo Dolly – cừu nhân [69] Ở medaka, sản xuất tinh trùng ống nghiệm từ nuôi cấy dài ngày tinh nguyên bào thực [42], dẫn đến khả thụ tinh nhân tạo tương lai Nghiên cứu gần tế bào ES đơn bội medaka cung cấp hội tuyệt vời cho việc chuyển nhân trực tiếp vào trứng bình thường mà không cần phải loại bỏ nhân Đây semi-cloning (SC) SC đề xuất kỹ thuật sinh sản nhân tạo nhằm khắc phục vô sinh người [70] Trong phương pháp này, nhân đơn bội chuyển vào trứng trưởng thành không loại bỏ nhân, dẫn đến việc kết hợp nhân đơn bội tế bào soma từ bố mẹ nhân đơn bội giao tử từ bố mẹ Đây trứng thể khảm Bằng việc cấy nhân tế bào ES đơn bội vào tế bào trứng trưởng thành không loại bỏ nhân, tạo Holly, cá bán nhân vô tính giới Holly có khả sinh sản bình thường dẫn truyền dòng tế bào mầm hệ, cung cấp chứng tế bào trứng thể khảm tạo hệ có khả sinh sản Quan trọng chuyển gene bền vững không ảnh hưởng đến khả tế bào ES đơn bội tạo Holly [20] Ở cá, SC đại diện cho phương pháp tiếp cận chuyển dòng tế bào Page 13 Nuôi cấy tế bào gốc cá mầm tế bào nuôi cấy chí sau biến đổi gene Về vấn đề cần lưu ý hiệu SC chuyển nhân tế bào ES đơn bội so sánh với chuyển nhân tinh trùng [71] So với việc tạo dòng truyền thống thông qua chuyển nhân tế bào soma (somatic cell nuclear transfer SCNT), SC có tính hiệu cao (hình 3) Hình Kỹ thuật sinh sản (trên) Sơ đồ minh họa thụ tinh, nhân truyền thống semi-cloning (dưới) Mối quan hệ cha-con Sự thụ tinh liên quan đến kết hợp nhân tinh trùng với nhân trứng Trong SCNT, nhân soma chuyển vào trứng loại bỏ nhân Dolly tạo theo cách Trong quy trình SC, nhân đơn bội giảm nhiễm chuyển vào trứng không loại nhân, tạo trứng thể khảm nguyên nhiễm-giảm nhiễm (hình 3, trên), Holly tạo theo phương pháp Sự thụ tinh liên quan đến việc tạo bố mẹ, với có 50% đặc tính di truyền bố mẹ chúng giống 50% SCNT liên quan đến sinh sản vô tính, tạo có 100% đặc điểm giống nhận chúng giống 100% SC kết hợp nhân từ bố mẹ nhân từ kia, tạo có 50% đặc điểm bố Page 14 Nuôi cấy tế bào gốc cá mẹ chúng giống 75% đặc điểm (hình 3, dưới) Đây sinh sản bán hữu tính, giống trình thụ tinh tự nhiên Điều quan trọng SC thiết lập mối quan hệ cha-con rõ ràng, người ta dường quan tâm đến vấn đề đạo đức việc hỗ trợ sinh sản để điều trị vô sinh người Triển vọng Các tế bào chuột biệt hóa lập trình lại tế bào gốc đa cảm ứng (iPS) nhờ biểu bắt buộc yếu tố phiên mã đa [72] Các nhà nghiên cứu thành công việc tạo iPS nguyên bào sợi người [73] iPS lần lại biệt hóa trực tiếp, ví dụ: tế bào gan sử dụng lượng cytokine giới hạn [74] Điều thú vị quan sát thấy biểu yếu tố phiên mã sản xuất tế bào iPS cá Sinh học công nghệ sinh học nghiên cứu tế bào gốc cá tiếp tục phát triển tương lai gần đạt đến nuôi cấy ổn định có khả biến đổi gene dẫn truyền dòng tế bào mầm Dự kiến GT phát triển đầy đủ cá, đặc biệt medaka nhờ sử dụng tế bào ES lưỡng bội chúng phân tích kiểu hình di truyền trực tiếp đột biến lặn in vitro Và giải thích rõ chức sinh lý gene theo sau trình sinh sản nhờ SC Tiến gần nuôi cấy tế bào gốc cá cấy ghép cung cấp hệ thống công cụ hữu ích cho nghiên cứu ứng dụng nuôi trồng thủy sản bền vững Tế bào ES chuột khác biệt bật nhu cầu sinh trưởng so với người Một vài sinh vật với vị trí khác trình tiến hóa động vật có xương sống đòi hỏi phải nhân tố đặc trưng loài chế chung kiểm soát đa Trong vấn đề này, mô hình cá, xem động vật có xương sống bậc thấp hơn, đại diện cho nghiên cứu quan trọng chế bảo tồn tự đổi biệt hóa (hình 4) Nghiên cứu tương lai phân tích tổng sản phẩm phiên mã hệ protein tế bào gốc cá với nguồn gốc khác cung cấp thông tin có giá trị cho nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc Page 15 Nuôi cấy tế bào gốc cá Hình Tế bào gốc kỹ thuật tế bào gốc người sinh vật mô hình ES: tế bào gốc phôi; GS: tế bào phôi; tế bào ES lưỡng bội, tế bào ES đơn bội; GT: định hướng gene; SC: semi-cloning Page 16 Nuôi cấy tế bào gốc cá TÀI LIỆU THAM KHẢO Alvarez MC, Bejar J, Chen S, Hong Y Fish es cells and applications to biotechnology Mar Biotechnol (NY) 2007;9:117-127 Barnes DW, Parton A, Tomana M, Hwang JH et al Stem cells from cartilaginous and bony fish Methods Cell Biol 2008;86:343-367 Fan L, Collodi P Zebrafish embryonic stem cells Methods Enzymol 2006;418:64-77 Martin GR, Evans MJ Differentiation of clonal lines of teratocarcinoma cells: Formation of embryoid bodies in vitro Proc Natl Acad Sci U S A 1975;72:1441-1445 Martin GR Teratocarcinomas and mammalian embryogenesis Science 1980;209:768-776 Evans MJ, Kaufman MH Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos Nature 1981;292:154-156 Martin GR Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells Proc Natl Acad Sci U S A 1981;78:76347638 Bradley A, Evans M, Kaufman MH, Robertson E Formation of germ-line chimaeras from embryo-derived teratocarcinoma cell lines Nature 1984;309:255-256 Capecchi MR Altering the genome by homologous recombination Science 1989;244:1288-1292 10 Capecchi MR Generating mice with targeted mutations Nat Med 2001;7:1086-1090 11 Prelle K, Zink N, Wolf E Pluripotent stem cells model of embryonic development, tool for gene targeting, and basis of cell therapy Anat Histol Embryol 2002;31:169-186 12 Collodi P, Kamei Y, Ernst T, Miranda C et al Culture of cells from zebrafish (brachydanio rerio) embryo and adult tissues Cell Biol Toxicol 1992;8:43-61 13 Wakamatsu Y, Ozato K, Sasado T Establishment of a pluripotent cell line derived from a medaka (oryzias latipes) blastula embryo Mol Mar Biol Biotechnol 1994;3:185-191 14 Hong Y, Winkler C, Schartl M Pluripotency and differentiation of embryonic stem cell lines from the medakafish (oryzias latipes) Mech Dev 1996;60:33-44 15 Thomson JA, Itskovitz-Eldor J, Shapiro SS, Waknitz MA et al Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts Science 1998;282:1145-1147 Page 17 Nuôi cấy tế bào gốc cá 16 Bejar J, Hong Y, Schartl M Mitf expression is sufficient to direct differentiation of medaka blastula derived stem cells to melanocytes Development 2003;130:6545-6553 17 Do JT, Scholer HR Regulatory circuits underlying pluripotency and reprogramming Trends Pharmacol Sci 2009;30:296-302 18 Camp E, Sanchez-Sanchez AV, Garcia-Espana A, Desalle R et al Nanog regulates proliferation during early fish development Stem Cells 2009;27:2081-2091 19 Sánchez-Sánchez AV, Camp E, Mullor JL Fishing Pluripotency Mechanisms In Vivo Int J Biol Sci 2011;7:410-417 20 Yi M, Hong N, Hong Y Generation of medaka fish haploid embryonic stem cells Science 2009;326:430-433 21 Wang D, Manali D, Wang T, Bhat N, Hong N, Li Z, Wang L, Yan Y, Liu R, Hong Y Identification of Pluripotency Genes in the Fish Medaka Int J Biol Sci 2011;7:440-451 22 Rao F, Wang T, Li M, Li Z, Hong N, Zhao H, Yan Y, Lu W, Yuan Y, Liu L, Guan G, Li C, Hong Y Medaka tert produces multiple variants with differential expression during differentiation in vitro and in vivo Int J Biol Sci 2011;7:426-439 23 Wakamatsu Y, Ozato K, Hashimoto H, Kinoshita M et al Generation of germ-line chimeras in medaka (Oryzias latipes) Mol Mar Biol Biotechnol 1993;2:13 24 Hong Y, Winkler C, Schartl M Efficiency of cell culture derivation from blastula embryos and of chimera formation in the medaka (Oryzias latipes) depends on donor genotype and passage number Dev Genes Evol 1998;208:595-602 25 Hong N, Li M, Zeng Z, Yi M et al Accessibility of host cell lineages to medaka stem cells depends on genetic background and irradiation of recipient embryos Cell Mol Life Sci 2010;67(7):1189-1202 26 Brook FA, Gardner RL The origin and efficient derivation of embryonic stem cells in the mouse Proc Natl Acad Sci U S A 1997;94:5709-5712 27 Ledermann B, Burki K Establishment of a germ-line competent c57bl/6 embryonic stem cell line Exp Cell Res 1991;197:254-258 28 Yi M, Hong N, Hong Y Derivation and characterization of haploid embryonic stem cell cultures in medaka fish Nat Protoc 2010;5:1418-1430 29 Tanaka S, Kunath T, Hadjantonakis AK, Nagy A, Rossant J Promotion of trophoblast stem cell proliferation by fgf4 Science 1998;282:2072-2075 Page 18 Nuôi cấy tế bào gốc cá 30 Debeb BG, Galat V, Epple-Farmer J, Iannaccone S et al Isolation of oct4-expressing extraembryonic endoderm precursor cell lines PLoS One 2009;4:e7216 31 Li Z, Bhat N, Manali D, Wang D, Hong N, Yi M, Ge R, Hong Y Medaka Cleavage Embryos Are Capable of Generating ES-Like Cell Cultures Int J Biol Sci 2011;7:418-425 32 Sun L, Bradford CS, Ghosh C, Collodi P, Barnes DW Es-like cell cultures derived from early zebrafish embryos Mol Mar Biol Biotechnol 1995;4:193-199 33 Fan L, Crodian J, Collodi P Culture of embryonic stem cell lines from zebrafish Methods Cell Biol 2004;76:151-160 34 Ma C, Fan L, Ganassin R, Bols N, Collodi P Production of zebrafish germ-line chimeras from embryo cell cultures Proc Natl Acad Sci U S A 2001;98:2461-2466 35 Fan L, Crodian J, Liu X, Alestrom A et al Zebrafish embryo cells remain pluripotent and germ-line competent for multiple passages in culture Zebrafish 2004;1:21-26 36 Bejar J, Hong Y, Alvarez MC An ES-like cell line from the marine fish sparus aurata: Characterization and chimaera production Transgenic Res 2002;11:279-289 37 Chen SL, Ye H, Sha Q, Shi CY Derivation of a pluripotent embryonic cell line from red sea bream blastulas J Fish Biol 2003;63:10 38 Chen SL, Sha ZX, Ye HQ, Liu Y et al Pluripotency and chimera competence of an embryonic stem cell line from the sea perch (Lateolabrax japonicus) Mar Biotechnol (NY) 2007;9:82-91 39 Parameswaran V, Shukla R, Bhonde R, Hameed AS Development of a pluripotent ESlike cell line from Asian sea bass (Lates calcarifer) an oviparous stem cell line mimicking viviparous es cells Mar Biotechnol (NY) 2007;9:766-775 40 Holen E, Kausland A, Skjaerven K Embryonic stem cells isolated from atlantic cod (Gadus morhua) and the developmental expression of a stage-specific transcription factor acpou2 Fish Physiol Biochem 2010;36(4):1029-39 41 Holen E, Hamre K Towards obtaining long term embryonic stem cell like cultures from a marine flatfish, Scophthalmus maximus Fish Physiol Biochem 2004;29:245-252 42 Hong Y, Liu T, Zhao H, Xu H et al Establishment of a normal medakafish spermatogonial cell line capable of sperm production in vitro Proc Natl Acad Sci U S A 2004;101:8011-8016 Page 19 Nuôi cấy tế bào gốc cá 43 Feng LX, Chen Y, Dettin L, Pera RA et al Generation and in vitro differentiation of a spermatogonial cell line Science 2002;297:392-395 44 Guan K, Nayernia K, Maier LS, Wagner S et al Pluripotency of spermatogonial stem cells from adult mouse testis Nature 2006;440:1199-1203 45 Shikina S, Ihara S, Yoshizaki G Culture conditions for maintaining the survival and mitotic activity of rainbow trout transplantable type a spermatogonia Mol Reprod Dev 2008;75:529-537 46 Nakamura S, Kobayashi K, Nishimura T, Higashijima S, Tanaka M Identification of germline stem cells in the ovary of the teleost medaka Science 2010;328:1561-1563 47 Zhang B, Wang X, Sha Z, Yang C, Liu S, Wang N, Chen SL Establishment and Characterization of a Testicular Cell Line from the Half-Smooth Tongue Sole, Cynoglossus semilaevis Int J Biol Sci 2011;7:452-459 48 Wylie CC The biology of primordial germ cells Eur Urol 1993;23:62-66 49 Yoon C, Kawakami K, Hopkins N Zebrafish vasa homologue rna is localized to the cleavage planes of 2- and 4-cell-stage embryos and is expressed in the primordial germ cells Development 1997;124:3157-3165 50 Xu H, Li M, Gui J, Hong Y Fish germ cells Sci China Life Sci 2010;53:435-446 51 Li M, Hong N, Xu H, Yi M et al Medaka vasa is required for migration but not survival of primordial germ cells Mech Dev 2009;126:366-381 52 Fan L, Moon J, Wong TT, Crodian J, Collodi P Zebrafish primordial germ cell cultures derived from vasa::Rfp transgenic embryos Stem Cells Dev 2008;17:585-597 53 Yoshizaki G, Takeuchi Y, Sakatani S, Takeuchi T Germ cell-specific expression of green fluorescent protein in transgenic rainbow trout under control of the rainbow trout vasa-like gene promoter Int J Dev Biol 2000;44:323-326 54 Mansour SL, Thomas KR, Capecchi MR Disruption of the proto-oncogene int-2 in mouse embryo-derived stem cells: A general strategy for targeting mutations to non-selectable genes Nature 1988;336:348-352 55 Chen S, Hong Y, Schartl M Development of a positive-negative selection procedure for gene targeting in fish cells Aquaculture 2002;214:67-79 Page 20 Nuôi cấy tế bào gốc cá 56 Hong Y, Chen S, Gui J, Schartl M Retention of the developmental pluripotency in medaka embryonic stem cells after gene transfer and long-term drug selection for gene targeting in fish Transgenic Res 2004;13:41-50 57 Yan Y, Du J, Chen T, Yi M et al Establishment of medakafish as a model for stem cellbased gene therapy: Efficient gene delivery and potential chromosomal integration by baculoviral vectors Exp Cell Res 2009;315:2322-2331 58 Fan L, Moon J, Crodian J, Collodi P Homologous recombination in zebrafish es cells Transgenic Res 2006;15:21-30 59 Takeuchi Y, Yoshizaki G, Takeuchi T Biotechnology: Surrogate broodstock produces salmonids Nature 2004;430:629-630 60 Okutsu T, Suzuki K, Takeuchi Y, Takeuchi T, Yoshizaki G Testicular germ cells can colonize sexually undifferentiated embryonic gonad and produce functional eggs in fish Proc Natl Acad Sci U S A 2006;103:2725-2729 61 Okutsu T, Shikina S, Kanno M, Takeuchi Y, Yoshizaki G Production of trout offspring from triploid salmon parents Science 2007;317:1517 62 Herpin A, Rohr S, Riedel D, Kluever N et al Specification of primordial germ cells in medaka (Oryzias latipes) BMC Dev Biol 2007;7:3 63 Lee KY, Huang H, Ju B, Yang Z, Lin S Cloned zebrafish by nuclear transfer from longterm-cultured cells Nat Biotechnol 2002;20:795-799 64 Siripattarapravat K, Pinmee B, Venta PJ, Chang CC, Cibelli JB Somatic cell nuclear transfer in zebrafish Nat Methods 2009;6:733-735 65 Wakamatsu Y, Niwa K, Kani S, Ozato K Nuclear transplantation in medaka Tanpakushitsu Kakusan Koso 2000;45:2962-2966 66 Gurdon JB The developmental capacity of nuclei taken from differentiating endoderm cells of Xenopus laevis J Embryol Exp Morphol 1960;8:505-526 67 Gurdon JB, Uehlinger V "Fertile" intestine nuclei Nature 1966;210:1240-1241 68 Chen H, Yi Y, Chen M, Yang X Studies on the developmental potentiality of cultured cell nuclei of fish Int J Biol Sci 2010;6:192-198 69 Campbell KH, McWhir J, Ritchie WA, Wilmut I Sheep cloned by nuclear transfer from a cultured cell line Nature 1996;380:64-66 Page 21 Nuôi cấy tế bào gốc cá 70 Tsai MC, Takeuchi T, Bedford JM, Reis MM et al Alternative sources of gametes: Reality or science fiction? Hum Reprod 2000;15:988-998 71 Liu T, Liu L, Wei Q, Hong Y Sperm Nuclear Transfer and Transgenic Production in the Fish Medaka Int J Biol Sci 2011;7:469-475 72 Takahashi K, Yamanaka S Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors Cell 2006;126:663-676 73 Takahashi K, Okita K, Nakagawa M, Yamanaka S Induction of pluripotent stem cells from fibroblast cultures Nat Protoc 2007;2:3081-3089 74 Wada N, Wang B, Lin NH, Laslett AL et al Induced pluripotent stem cell lines derived from human gingival fibroblasts and periodontal ligament fibroblasts J Periodontal Res 2011[Epub ahead of print] Page 22 [...].. .Nuôi cấy tế bào gốc của cá thiết trong tương lai là xác định xem PGC cá có thể làm phát sinh các tế bào nuôi cấy ổn định và duy trì khả năng truyền dòng tế bào mầm hay không 4 Công nghệ tế bào gốc Các tế bào gốc cá có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau của công nghệ sinh học Trong số đó, định hướng gene, cấy ghép tế bào mầm và semi-cloning bằng... trong nuôi trồng thủy sản bằng cấy ghép tế bào gốc Việc làm trong tương lai là phải nhấn mạnh hơn tầm quan trọng của các phương pháp này bằng cách thiết lập khả năng nuôi cấy và bảo quản tế bào mầm Ví dụ, tế bào mầm có thể được cấy ghép giữa hai loài khác nhau trong cùng họ cá hồi, kết quả là tạo ra các cá thể con từ các cá thể cho [59] Những tế bào mầm tinh hoàn có chứa tế bào gốc tinh nguyên bào phân... nhưng sự truyền dẫn dòng tế bào mầm của nuôi cấy ES dài ngày vẫn chưa đạt được ở cá PGC zebra fish là tế bào độc lập đặc hiệu ở giai đoạn sớm 4 tế bào [49] Ở medaka cũng có PGC tế bào độc lập [62] Điều đó đặt ra câu hỏi tế bào ES cá có bị mất khả năng hay không hoặc dòng tế bào mầm cá không thể tiếp cận để tạo ES hay không Do các chuyển đổi tạo thể khảm dòng tế bào mầm nên việc cấy nhân được phát triển... thể tạo ra thế hệ con cái có khả năng sinh sản Quan trọng là chuyển gene bền vững không ảnh hưởng đến khả năng của tế bào ES đơn bội khi tạo Holly [20] Ở cá, SC đại diện cho phương pháp tiếp cận đầu tiên trong chuyển dòng tế bào Page 13 Nuôi cấy tế bào gốc của cá mầm của tế bào nuôi cấy thậm chí sau khi biến đổi gene Về vấn đề này cần lưu ý rằng hiệu quả của SC khi chuyển nhân tế bào ES đơn bội được... tin có giá trị cho nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc Page 15 Nuôi cấy tế bào gốc của cá Hình 4 Tế bào gốc và kỹ thuật tế bào gốc ở người và sinh vật mô hình ES: tế bào gốc phôi; GS: tế bào phôi; tế bào ES lưỡng bội, tế bào ES đơn bội; GT: định hướng gene; SC: semi-cloning Page 16 Nuôi cấy tế bào gốc của cá TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Alvarez MC, Bejar J, Chen S, Hong Y Fish es cells and applications to biotechnology... này, các mô hình cá, được xem như là động vật có xương sống bậc thấp hơn, đại diện cho nghiên cứu quan trọng về cơ chế bảo tồn sự tự đổi mới cơ bản và sự biệt hóa (hình 4) Nghiên cứu tương lai về phân tích tổng sản phẩm phiên mã và hệ protein của tế bào gốc ở cá với các nguồn gốc khác nhau sẽ cung cấp thông tin có giá trị cho nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc Page 15 Nuôi cấy tế bào gốc của cá Hình 4 Tế. .. Page 11 Nuôi cấy tế bào gốc của cá p53 medaka làm mô hình, người ta đã tạo được dòng tái tổ hợp tương đồng, chứng minh tiềm năng của kỹ thuật tế bào ES ở medaka Collodi và cộng sự đã tạo dòng gen đích thành công bằng tái tổ hợp tương đồng trong tế bào ES zebra fish 4.2 Cấy ghép tế bào mầm Phòng thí nghiệm chuyên ngành Yoshizaki đã tiến hành cấy ghép tế bào mầm cho sản xuất thay thế trong họ cá hồi Họ... vasa cá hồi, và sử dụng các promoter vasa để biểu hiện GFP độc lập trong PGC và các tế bào mầm sinh dục để tạo ra một dòng chuyển gen Họ đã thiết lập những phương thức phân lập PGC từ ấu trùng biến đổi gen và các tế bào mầm trưởng thành từ tinh hoàn và buồng trứng để cấy ghép trong cá hồi và các loài trong họ cá hồi Họ cấy ghép những tế bào mầm này vào trong những đường di trú của PGC của phôi cá hồi... có thể sản xuất ra tế bào iPS ở cá Sinh học và công nghệ sinh học nghiên cứu tế bào gốc của cá sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai gần và đạt đến sự nuôi cấy ổn định có khả năng biến đổi gene và dẫn truyền dòng tế bào mầm Dự kiến rằng GT sẽ phát triển đầy đủ ở cá, đặc biệt ở medaka nhờ sử dụng những tế bào ES lưỡng bội của chúng trong những phân tích kiểu hình di truyền trực tiếp các đột biến lặn... lập từ cá hồi vân đực trưởng thành (Oncorhynchus mykiss) được cấy vào khoang phúc mạc của cá con đực hay cái mới nở Bằng cách biệt hóa thành tinh trùng ở con đực nhận và trứng với đầy đủ chức năng ở con cái nhận, chúng có thể sinh sản bình thường tạo các cá thể con [60] Hướng phát triển trong tương lai là cấy ghép tinh nguyên bào của loài cá hồi vân để tạo ra thể tam bội Những tinh nguyên bào cấy ghép