康九红:Pwp1对小鼠ES细胞分化潜能的影响及机制研究
康九红,现任同济大学学术委员会委员、生物学学科专业委员会主任、生命科学与技术学院党总支书记、特聘教授、博士生导师。
Lif/Stat3 依赖的信号通路在小鼠胚胎干细胞的干性维持和分化潜能中发挥着重要的作用,然而,它上游的调控机制目前仍不十分明确。我们发现,WD-40 蛋白家族成员Pwp1,对小鼠胚胎干细胞由多能性状态转变成分化状态是必须的。
虽然Pwp1 的下调并不影响小鼠胚胎干细胞的细胞增殖以及凋亡。但是,胚胎干细胞的分化受到了显著的影响,体内和体外实验证实Pwp1 下调强烈抑制了小鼠胚胎干细胞的分化。进一步我们发现,Pwp1 的功能与H4K20me3 密切相关, Pwp1 和H4K20me3 能结合在干性基因Stat3 的上游。
下调Pwp1 降低了H4K20me3 在Stat3 上游的结合,从而促进了Stat3 的表达,进而抑制了小鼠胚胎干细胞的分化。同时,通过ChIP-SEQ 实验,我们也发现Pwp1 和H4K20me3 的确在基因组中具有共同的结合位点。总之,我们发现Pwp1 在小鼠胚胎干细胞的分化潜能维持中具有重要的作用。
对实验室小鼠的介绍
小鼠是实验室中研究人类疾病进展和发育的重要的研究模型。小鼠除了在大小和外观上有不同,它们还具有和人类相似度极高的遗传背景。它们的繁殖力和快速成熟的特性使得它们成为科学研究中有效和经济的哺乳动物模型。
本视频提供了对小鼠的简单概述,包括作为生物和它们作为实验动物模型的许多优点。这个讨论将集中介绍实验室中通用的小鼠株系,包括裸鼠。它的遗传表型使得该种小鼠没有毛发并且是免疫缺陷。本视频还将介绍小鼠研究的简史,包括从它们第一次在遗传学实验中的应用一直到在免疫学和神经生物学中取得诺贝尔奖级别的发现。最后,还将介绍小鼠在不同类型研究当中的代表性案例,例如典型的行为学研究中的Morris水迷宫试验以及对哺乳动物胚胎发育的深入研究。
小鼠的操作和养护的基本知识
小鼠(小家鼠)是能很快繁殖并性成熟的小啮齿动物,这使得它们非常适合在生物研究中用于生成大量动物克隆。与其他哺乳动物类相比,小鼠在实验室的保存简单且低廉。但是,特别小心地饲养小鼠克隆十分重要,它可以保证动物的健康和安全,以及实验的重复性。
本短片演示了在实验室动物饲养房尽可能人性化处理小鼠的标准操作程序。讨论部分先温习了一个普通小鼠饲养笼的装置,它包括一个铺有一层软物和做窝材料的塑料笼子。还会介绍构成小鼠主要食物的预制食物片(被称为饲料)。为方便小鼠实验,还将演示安全操作动物的实践过程,包括常用的固定技术如"抓颈部",和研究人员在饲养房记录每个小鼠的办法。最后将讨论对小鼠住所和喂食的实验改动,以及"抓颈部"技术的最常见应用--进行注射。
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实验室小鼠的发育与繁殖
成功育种实验室小鼠(小家鼠)对于建立和保持一个有用的动物克隆非常重要。此外,小鼠的胚胎经常被用来研究回答关于发育过程方面的问题。目前有许多不同的遗传工具可用来调节小鼠胚胎期和产后发育期的基因表达,它们能帮助研究人员更深入地了解影响人类发育的遗传疾病。
本短片介绍了小鼠的生殖和发育。除了解释用于描述发育进程的术语,还讲述了小鼠生命周期中的重要阶段。首先讲了发生在子宫内的主要发育事件,着重提到了啮齿动物早期胚胎的独特布局。接下来,给出了饲养出生后小鼠,或称幼崽的操作过程,包括断奶,也就是将它们从妈妈的笼子分出来的过程。由于这个时候必须将雄鼠和雌鼠分开,避免计划外的交配,视频中还将说明如何分辨小鼠的性别。接下来会指导如何控制小鼠的交配,包括检查交配栓,它对于准确估算胚胎发育时间非常有用。最后,本短片会特别讲解研究调控小鼠发育复杂过程的一些方法,包括培育被遗传修饰过的基因敲除小鼠。
小鼠的基因分型
尽管人类基因组在10年前就已经被绘制图谱,科学家们仍然远远没有理解每个人类基因的功能!评估基因功能的一种方法是破坏其编码的序列,然后评估这种变化(表现型)对动物的生物学影响。这种方法通常用在小鼠(小家鼠)中,因为它与人类的遗传学高度相似。要想跟踪好几代携带遗传改变的动物,有必要筛选每只小鼠的DNA,这种方法被称为基因分型。
本短片概述了小鼠基因分型的理论和实际应用。首先介绍了小鼠遗传学的基本原理,包括回顾了纯合子,杂合子,野生型,突变体和转基因的名词。接下来,逐步介绍了从小鼠组织中提取和纯化基因组DNA的方法。我们还提供例子演示了如何分析基因分型结果,以及如何追踪具有所需基因型的小鼠。最后,我们呈现了一些有代表性的基因分型方法的应用以证明为什么这种常用的技术是小鼠研究必不可少的。
对小鼠施用实验药剂
许多用到小鼠的研究需要对动物施用实验药剂。例如,也许会需要测试某特定治疗药物的有效性,或要诱导得到一个病理症状,或要进行麻醉或止疼。为了保证安全有效的施药,在施用药剂之前考虑各种不同因素是非常重要的。
本视频讲述对小鼠施用药剂,先会重点讲到所用药剂需要注意的一些性质,如粘度、剂量和口感。接下来的讨论会集中在注射方法上,包括描述注射器和针头组件,如何理解针头的规格,以及针对一些常见注射位置来安全固定小鼠的方法。还将给出皮下注射(IP)和尾部静脉注射(IV)的具体操作。此外,还会讨论这些技术的应用以及一些其他的给药途径。
小鼠子宫内电穿孔
子宫内电穿孔是研究引导神经发育中的细胞增殖,分化,迁移和成熟的分子机制的一项重要技术。电穿孔利用电脉冲在细胞膜上产生瞬时孔隙,快速和有靶向地将物质导入到细胞中。电穿孔在体外研究中的使用由来已久,但科学的发展将它的使用扩展到了完整的器官,如那些在子宫内的发育的小鼠胚胎器官。
本短片将介绍子宫内电穿孔背后的主要原理,回顾在怀孕的鼠体内操作发育中的胚胎所需的基本外科技术。并提供了注射和电穿孔的详细步骤,以及将基因导入指引到特定脑区域的重要因素。最后展示了子宫内电穿孔在神经生物学中的应用,如调查特定基因是如何参与神经系统的发育和发育中神经元之间是如何建立连接的。
EasySep™小鼠细胞分选试剂盒:您将节省出多少时间?
您是否还在使用传统方法分选细胞?细胞分选实验是否占用了您很多时间?STEMCELL Technologies推出的新一代EasySep™小鼠细胞分选试剂盒,可以在15分钟内分选出所需要的细胞。使用这款试剂盒分选出的细胞未经标记,纯度高,并可立即用于下游应用。
MesenPure:用于高度富集的小鼠间充质干细胞培养
包含MesenPure™的MesenCult™扩增试剂盒(小鼠)被优化用于富集和从第0代扩增源于小鼠骨髓和密致骨的MSC。
陈凌懿:应用基因组编辑技术研究小鼠胚胎干细胞中Erk信号通路的作用
介绍了小鼠胚胎干细胞Erk信号通路研究背景,Erk信号通路机制,发现了有别于现在普遍接受的观点的结果,那就是Erk信号在小鼠ESC的端粒长度维持、基因组稳定性和自我更新中起了不可缺少的作用。