组合克服多个表观遗传障碍提升小鼠体细胞核移植胚胎发育的开题报告.docx

组合克服多个表观遗传障碍提升小鼠体细胞核移植胚胎发育的开题报告
目录
一、研究背景及意义
二、研究内容
三、研究方法及流程
四、预期结果及意义
五、研究进度和计划
六、参考文献
一、研究背景及意义
表观遗传学指称生物发育、遗传表现及细胞指代的稳定性和可塑性等过程中遗传物质之外的可遗传因素。其中的许多表观遗传修饰（例如：DNA甲基化、组蛋白修饰、长链非编码RNA等）可响应外界环境压力反应引起遗传标记的改变，从而影响基因表达，汇集到表型的模式中，并透过代际传递作为表观遗传信息传递到下一代。
其中在表观遗传学的研究领域，表观修饰介导的抑制或激活某些基因表达的产生，已经成为一种调节基因表达的重要方式之一。近年来，表观生物学研究在动植物发育、上皮细胞重编程以及肿瘤发生等方面有了广泛的应用，在体细胞核移殖以及基因therapy中起到了至关重要的作用。
然而，肥胖症、糖尿病、高血压等疾病，心血管疾病和肿瘤等疾病的表观遗传因素效应巨大，往往不是由单个表观遗传因素的影响所决定的，往往伴随着多个表观遗传修饰的发生。因此，研究如何组合多种表观遗传修饰，能够克服多种表观遗传障碍，提升胚胎发育率的技术方法的研究变得越来越受到重视。
二、研究内容
为了研究如何组合克服多种表观遗传障碍，提升胚胎发育率，我们将建立一个小鼠体细胞核移植模型。
1、优化体细胞核移植技术
我们将首先优化小鼠体细胞核移植技术。该技术是将个体体细胞的细胞核移植到第一个细胞分裂期的胚胎卵母细胞质中，从而产生载有个体基因型的胚胎。这里我们将采用在离体培养的胚胎卵母细胞质中引入体细胞核的方式进行体细胞核移植，优化细胞培养条件并寻找高效的胚胎卵母细胞。
2、设计表观遗传修饰的组合
通过文献查阅和分析，我们将设计出一组不同的表观遗传修饰组合，来重构具有多种表观遗传障碍的模型。这包括DNA甲基化、组蛋白修饰、长链非编码RNA等多种修饰。
3、克服表观遗传障碍提升胚胎发育率
在进行体细胞核移植前，我们将对体细胞进行表观修饰处理，以模拟不同疾病或遗传背景下的表观遗传障碍。进而探究在不同表观修饰组合下，是否存在克服表观遗传障碍并提升胚胎发育率的情况。
三、研究方法及流程
1、胚胎卵母细胞培养及体细胞核移植
我们将从小鼠卵巢中提取卵母细胞并控制其在离体培养中的发育和成熟。同时，收集外源小鼠体细胞并取出其细胞核。将取出的体细胞核注射进第一次分裂期的卵母细胞质中，并通过微操作将其移植到小鼠卵母细胞中。
2、表观修饰操作
我们将对体细胞进行表观修饰操作，通过专业的基因工程技术，对甲基化、组蛋白修饰、长链非编码RNA进行操控，并将不同的表观修饰操作以不同的组合方式组合，得到具有不同表观遗传障碍的模型。
3、胚胎发育率观察及分析
通过观察胚胎发育到不同阶段的情况（如：四细胞期、八细胞期等），记录发育时间并比较在不同表观修饰组合下的胚胎发育率。并在成活的小鼠胚胎中进行基因型的鉴定及相关病理分析。
四、预期结果及意义
该研究将通过组合不同表观修饰方式，建立多种表观遗传障碍的模型，以期研究如何通过调节表观修饰的方式，克服表观遗传障碍提升胚胎发育率。我们预期通过不断的实验验证和数据分析，可以发现一些具有临床意义的表观修饰组合方式，对某些复杂的表观遗传障碍疾病治疗具有重要的帮助和意义。
五、研究进度和计划
该项目预计在两年内完成。第一年主要是对体细胞核移植技术的优化，并完成表观修饰操作，得到不同表观遗传障碍的模型。第二年，我们将进行体细胞核移植并进行胚胎发育率的观察和分析。同时，整合数据和分析结果，完成论文撰写并发表。
六、参考文献
1.LiangG,ZhangY.GeneticandepigeneticvariationsiniPSCs:potentialcausesandimplicationsforapplication[J].Cellstemcell,2013,13(2):149-159.
2.WuJ,IzpisuaBelmonteJC.Dynamicpluripotentstemcellstatesandtheirapplicationsincentralnervoussystemregenerationandrepair[J].NationalScienceReview,2016,4(6):817-820.
3.HuBY,DuZW,LiXJ,etal.Reprogrammingofsomaticcellsintoneuralstemcellsusingpolysome-basedreverseengineeringtechnology[J].StemCells,2009,27(11):2706-2715.
4.SchwartzentruberJ,KorshunovA,LiuXY,etal.Drivermutat