Тетраплоидный анализ комплементации

Анализ тетраплоидной комплементации — это биологический метод, при котором клетки двух млекопитающих эмбрионов объединяются с образованием нового эмбриона. Его используют для конструирования генетически модифицированных организмов , для изучения последствий определенных мутаций на эмбриональное развитие, а также при изучении плюрипотентных стволовых клеток .

Процедура

млекопитающих Нормальные соматические клетки диплоидны (и, следовательно , : каждая хромосома каждый ген ) присутствует в двух экземплярах (за исключением генов Х-хромосомы, отсутствующих в Y-хромосоме). Анализ начинается с получения тетраплоидной клетки, в которой каждая хромосома состоит из четырех частей. Это делается путем взятия эмбриона на стадии двух клеток и слияния двух клеток путем применения электрического тока. Образовавшаяся тетраплоидная клетка продолжит делиться, и все дочерние клетки также будут тетраплоидными.

Такой тетраплоидный эмбрион может нормально развиваться до стадии бластоцисты и имплантироваться в стенку матки . Тетраплоидные клетки могут образовывать внеэмбриональную ткань ( плаценту и др.); однако полноценный плод развивается редко.

В анализе тетраплоидной комплементации теперь комбинируют такой тетраплоидный эмбрион (либо на стадии морулы , либо на стадии бластоцисты ) с нормальными диплоидными эмбриональными стволовыми клетками (ЭС) из другого организма. Тогда эмбрион будет развиваться нормально; плод происходит исключительно из ES-клеток, тогда как внеэмбриональные ткани происходят исключительно из тетраплоидных клеток.

Приложения

• Чужеродные гены или мутации могут быть довольно легко внедрены в ES-клетки, и эти ES-клетки затем можно выращивать в целых животных с использованием анализа тетраплоидной комплементации.
• Вводя целевые мутации в тетраплоидные клетки и/или в ES-клетки, можно изучить, какие гены важны для развития плода, а какие — для развития внеэмбриональных тканей.
• Анализ тетраплоидной комплементации также используется для проверки того, являются ли индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (стволовые клетки, искусственно полученные из дифференцированных клеток, например, из клеток кожи) столь же компетентными, как и нормальные эмбриональные стволовые клетки. Если жизнеспособное животное может быть получено из индуцированной плюрипотентной стволовой клетки с использованием анализа тетраплоидной комплементации, то индуцированные стволовые клетки считаются эквивалентными эмбриональным стволовым клеткам. Впервые это было показано в 2009 году.