克隆猪的重要事件

克隆猪的重要事件以及产业化应用前景Situation worldwide for pig cloningUSA England JPNCHN DK ITAGERSouth KoreaAUS胚胎细胞核移植克隆n 1985年 : 美国威斯康星大学 Robl and First 首次简单的描述了猪的胚胎细胞核移植 J Reprod Fertil, 33(Suppl):101-114 ;n 1989年 : 该大学 N. First教授课题组的 Prather等，报道了世界首例胚胎细胞克隆猪诞生 Prather, et al. Biol Reprod, 41:414-418;n 特点：供核细胞为猪早期胚胎卵裂球，受体卵胞质为体内成熟的 MII卵母细胞，体内培养后进行胚胎移植！n 此后到 1999年，利用胚胎细细胞核移植获得克隆猪的报道就再也没有了！n 直到 2000年，才有我国东北农大李光鹏教授等再次成功获得胚胎细胞克隆猪，重复出 Prather等人的研究 Li GP, et al. Cloning,2(1):45-52。普通体细胞克隆（ 1）n 1999年，美国密苏里哥伦比亚大学 Prather教授课题组报道了利用猪胎儿成纤维细胞与体外成熟卵开展体细胞克隆的研究结果，但是效率很低，所获囊胚质量也差，没有获得克隆猪 Tao T et al. cloning,1:55-62; Anim Reprod Sci,56:133-141;Prather教授甚至一度想放弃体细胞克隆猪的研究！n 2000年，英国 PPL公司 Polejeva et al. Nature,407:86-90，日本 NIAI动物遗传育种系 Onish et al. Science, 289:1188-1190相继利用体内成熟卵开展体细胞克隆获得成功，但是操作复杂，效率低。n 2000年，美国 Infigen公司 Betthauser et al. Nature Biotechnol, 18:1055-59的报道利用体外成熟卵、胎儿成纤维细胞成功获得克隆猪，才奠定了今天流行的利用体细胞核移植生产克隆猪的方案！普通体细胞克隆（ 2）n 此后，类似的研究如雨后春笋，虽然成功的国家不多，也还是吸引了几十家课题组不断尝试结合转基因、基因敲除等技术为新品种培育、异种器官移植、人类疾病模型研制等工作打基础。 n 2006年， Prather课题组 Li RF等将克隆胚胎进行玻璃化冷冻，获得克隆猪 Li et al.,Bio Reprod.75:226-230 /labs/prather/history.phpn 2007年，丹麦奥胡斯大学成功获得国际首例手工克隆猪 Du et al.,Theriogenology,68:1104-1110；同年，还得到了玻璃化冷冻手工克隆胚胎的后代 Du et al.,cloning and stem cells, 9(4):469-176 。转基因体细胞克隆（ 1）n 2001年， Prather课题组报道首例转 GFP基因体细胞克隆猪诞生Park et al. Animal Biotechnol, 12(2)173-181;n 2002年， Lai等在 “Science”和 Dai等在 “Nature biotechnology”上几乎同时发表了敲除 -1,3半乳糖苷转移酶基因的体细胞克隆猪的文章 ;n 2003年， PPL公司的 Phelps等在 “Science”上报道了世界首例完全敲除 -1,3半乳糖苷转移酶基因的体细胞克隆猪诞生 ;n 2005年， Kolber-Simonds等在 “PNAS”上才获得无 -1,3半乳糖苷转移酶基因的体细胞克隆猪 转基因体细胞克隆（ 2）n 2006年， Prather课题组的 Lai等成功克隆了国际首例能丰富表达omiga-3型不饱和脂肪酸的转基因克隆猪，为家猪新品种培育奠定了基础 ;n 2007年，丹麦奥胡斯大学也得到了可能整合老年痴呆症致病基因的克隆猪 The Journal of Clinical Investigation April 2008SEPTEMBER 26， 20082005年，中国农大报道国内首例普通克隆猪2006年，东北农大获得国内 首例转 GFP基因克隆猪2007年，上海得到普通克隆猪2007年，广西大学相继得到普通克隆猪2007年，中国农大先后获得 世界首例 转溶菌酶基因克隆猪、敲除抑肌素基因克隆猪我国大陆体细胞克隆猪概况克隆猪技术本身的发展n 卵母细胞：体外成熟（在美国已经有商业化的公司专门提供体外成熟的卵母细胞）。n 胚胎重构：传统的显微操作法 Vs. 手工克隆法，二者效率相当，但手工克隆法前期投入少，无需贵重仪器。n 重构胚培养：较为成熟，体外发育囊胚率甚至高于 IVF。1. 高效性：与传统克隆相比，手工克隆在囊胚率、怀孕率上都显示出较高2. 稳定性：手工克隆技术通过囊胚生产，选择优质囊胚进行移植，效率稳定。3. 操作简便性：手工克隆完全手工完成，在经过短期培训后，一个拥有普通生物背景的工作人员及能完成全部操作。4. 易于推广 ：已形成手工克隆实验室的标准配置以及标准操作流程，更加容易实现整套体系的复制和推广。5. 费用低廉：不需要昂贵的仪器设备、不需要高级科研人才；只需要一台普通体式显微镜、一个生物背景的工作人员、一把刀即可。6. 易于推广商业化 ：仪器设备费用低廉、技术易于掌握、人才需求方向广、生产效率高等优点决定了易于推广。1531/1562 cloned embryos12/12 recipients9/1 term pregnancies47(3.1%)/1(0.05%) piglets9/2 pregnancies Ovulation approx. 24/ 6 hrs Post-transfer !克隆猪的商业化现状和前景n 农业动物育种：美国 Viagen公司n 医学美国 Infigen公司丹麦 Pixgene公司n 其他华大方舟克隆猪商业化突破口n 尤其是克隆高产优质种猪，可能还会提前；n most likely, the first clones utilized in the swine industry will be boars with high genetic merit for production traits Prat et al. 2006, Reproduction suppl. 303-n 在美国，克隆猪商业化的主要障碍还是人们的接受程度！n 有望商业化的不单纯是克隆猪、猪肉，伴随着猪人工授精技术的不断成熟、大面积推广，良种公猪的精液需求必将增加。顶级公猪的克隆成功将有助于这项工作。n 即使在目前的效率下，克隆顶级公猪也能给饲养者带来较好的经济效益。而且体细胞克隆技术在环保、降低饲料消耗上也能发挥应有的作用！Our future?Purpose: Commercial production of cloned/transgenic pigsfor human disease models转基因克隆n