In ovo — метод выделения первичных зародышевых клеток из эмбриональной крови генофондных пород кур

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Несмотря на ключевую роль примордиальных зародышевых клеток (ПЗК) в направленном изменении генома, существуют значительные трудности с эффективностью их выделения. В настоящей работе представлен новый метод (in ovo внутри яйца) выделения из эмбриональной крови генофондных пород кур, который имеет важное значение для сохранения генетических ресурсов птиц и создания новых инновационных инструментов в области биотехнологии. ПЗК выделяли из крови эмбрионов кур различных пород (5 пород, 192 четырехсуточных эмбриона) и далее оценивали способность их к культивированию в течение 20 сут. Для анализа эффективности метода были проведены эксперименты по отбору проб крови у 192-х эмбрионов исследуемых пород кур и дальнейшее культивирование ПЗК. Результаты оценивали с применением однофакторного дисперсионного анализа ANOVA. Выявлено, что эффективность отбора образцов зависит от массы яйца и породы. Самый высокий показатель эффективности выделения ПЗК демонстрировали яйца китайской шелковой породы (89.5 %). Анализ данных культивирования ПЗК показал увеличение пролиферации клеток к 20-м сут. Наибольшую выживаемость наблюдали у китайской шелковой породы (69.1±2.56 %), у кур пород царскосельская (68.78±3.39 %) и род-айленд (67.9±2.2 %). Результаты показали пригодность метода in ovo для выделения ПЗК из 4-суточных эмбрионов кур и его большую эффективность, в отличие от методов, описанных в литературе.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. К. Пегливанян

Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Автор, ответственный за переписку.
Email: Peglivanian_grig@mail.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных

Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин

Т. А. Ларкина

Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: Peglivanian_grig@mail.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных

Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин

Н. Р. Рейнбах

Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: Peglivanian_grig@mail.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных

Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин

А. П. Дысин

Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: Peglivanian_grig@mail.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных

Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин

А. В. Габова

Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: Peglivanian_grig@mail.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных

Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин

Е. А. Полтева

Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: Peglivanian_grig@mail.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных

Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин

А. Е. Рябова

Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: Peglivanian_grig@mail.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных

Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин

А. И. Азовцева

Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста

Email: Peglivanian_grig@mail.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных

Россия, Санкт-Петербург, г. Пушкин

Список литературы

  1. Баркова О. Ю., Ларкина Т. А., Крутикова А. А., Пегливанян Г. К. 2023. Идентификация примордиальных зародышевых клеток (РGС) кур пушкинской породы с помощью ПЦР в реальном времени. Птицеводство. № 1. С. 10—15 (Barkova O. Y., Larkina T. A., Krutikova A. A., Peglivanyan G. K. 2023. Identification of primordial germ cells (PGC) of Pushkin breed chickens by real-time PCR. Poultry Science. № 1. P. 10.) https:// doi: 10.33845/0033-3239-2022-72-1-10-15
  2. Крутикова А. А., Пегливанян Г. К. 2025. Способ получения примордиальных половых клеток птиц. Патент № 2832977 C1, Российская Федерация, МПК C12N5/07, C12N5/10, C12N5/16. (Krutikova A. A., Peglivanyan G. K. 2025. Method of obtaining primordial germ cells of birds. Patent No. 2832977 C1б, Russian Federation, IPC C12N5/07, C12N5/10, C12N5/16.)
  3. Пегливанян Г. К., Ларкина Т. А., Рейнбах Н. Р., Полтева Е. А., Дысин А. П., Рябова А. Е., Азовцева А. И., Крутикова А. А. 2024. Особенности криоконсервации и декриоконсервации примордиальных половых клеток пушкинской породы кур. Биотехнология. 2024. Т. 40. № 5. С. 29. (Peglivanyan G. K., Larkina T. A., Reynbach N. R., Polteva E. A., Dysin A. P., Ryabova A. E., Azovtseva A. I., Krutikova A. A. 2024. Features of cryopreservation and decryoconservation of primordial germ cells of the Pushkin chicken breed. Biotechnology. 2024. V. 40, no. 5. P. 29.) https:// doi.org/10.56304/S0234275824050090
  4. Challagulla A., Jenkins K. A., O’Neil T.E., Morris K. R., Wise T. G., Tizard M. L., Bean A. G.D., Schat K. A., Doran T. J. 2023. Germline engineering of the chicken genome using CRISPR/Cas9 by in vivo transfection of PGCs. Animal Biotechnol. V. 34. P. 775—784. https://doi.org/10.1080/10495398.2020.1789869
  5. Chojnacka-Puchta L., Sawicka D., Lakota P., Plucienniczak G., Bednarczyk M., Plucienniczak A. 2015. Obtaining chicken primordial germ cells used for gene transfer: in vitro and in vivo results. J. Applied Genetics. V. 56. P. 493. https://doi.org/10.1007/s13353-015-0276-7
  6. Fujimoto T., Ukeshima A., Kiyofuji R. 1976. The origin, migration and morphology of the primordial germ cells in the chick embryo. Anat. Record. V. 185. P. 139. https://doi.org/1002/ar.1091850203
  7. Han J. Y., Park Y. H. 2018. Primordial germ cell-mediated transgenesis and genome editing in birds. J. Animal Sci. Biotechnol. V. 9. P. 1. https://doi.org/10.1186/s40104-018-0234-4
  8. Han J. Y., Park T. S., Hong Y. H., Jeong D. K., Kim J. N., Kim K. D., Lim J. M. 2002. Production of germline chimeras by transfer of chicken gonadal primordial germ cells maintained in vitro for an extended period. Theriogenology. V. 58. P. 1531. https://doi.org/10.1016/S0093-691X(02)01061-0
  9. Houston D. W., King M. L. 2000. A critical role for Xdazl, a germ plasm-localized RNA, in the differentiation of primordial germ cells in Xenopus. Development. V. 127. Art. ID: 447. https://doi.org/10.1242/dev.127.3.447
  10. Kang S. J., Choi J. W., Park K. J., Lee Y. M., Kim T. M., Sohn S. H., Han J. Y. 2009. Development of a pheasant interspecies primordial germ cell transfer to chicken embryo: Effect of donor cell sex on chimeric semen production. Theriogenology. 2009. V. 72. P. 519. https://doi.org/10.1016/j.2009.04.007
  11. Kong L., Qiu L., Guo Q., Chen Y., Zhang X., Chen B., Chang G. 2018. Long-term in vitro culture and preliminary establishment of chicken primordial germ cell lines. PLoS One. V. 13. Art. ID: e0196459. https://doi.org/10.1371/0196459.
  12. Lee H. C., Choi H. J., Lee H. G., Lim J. M., Ono T., Han J. Y. 2016. DAZL expression explains origin and central formation of primordial germ cells in chickens. Stem Cells Devel. V. 25. P. 68—79. https://doi.org/10.1089/scd.2015.0208
  13. Macdonald J., Glover J. D., Taylor L., Sang H. M., McGrew M.J. 2010. Characterisation and germline transmission of cultured avian primordial germ cells. PloS one. V. 5. Art. ID: e15518. https://doi.org/10.1371/0015518
  14. Maegawa S., Yasuda K., Inoue K. 1999. Maternal mRNA localization of zebrafish DAZ-like gene. Mech. Devel. V. 81. P. 223. https://doi.org/10.1016/S0925-4773(98)00242-1
  15. Mathan, Zaib G., Jin K., Zuo Q., Habib M., Zhang Y., Li B. 2023. Formation, application, and significance of chicken primordial germ cells: Rev. Animals. V. 13. Art. ID: 1096. https://doi.org/10.3390/13061096
  16. Ono T. Exo ovo culture of avian embryos. 2000. Dev. Biol. Protocols. V. I. P. 39. https://doi.org/10.1385/1-59259-685-1:39
  17. Perry M. M. 1988. A complete culture system for the chick embryo. Nature. V. 331. P. 70.
  18. Petitte J. N., Mozdziak P. E. 2014. Production of transgenic poultry. In: Transgenic Animal Technol.: Elsevier. P. 335. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-410490-7.00012-8
  19. Rengaraj D., Won S., Han J. W., Yoo D., Kim H., Han J. Y. 2020. Whole-transcriptome sequencing-based analysis of DAZL and its interacting genes during germ cells specification and zygotic genome activation in chickens. Int. J. Mol. Sci. V. 21. Art. ID: 8170. https://doi.org/10.3390/ijms21218170
  20. Tsunekawa N., Naito M., Sakai Y., Nishida T., Noce T. 2000. Isolation of chicken vasa homolog gene and tracing the origin of primordial germ cells. Development. V. 127. P. 2741. https://doi.org/10.1242/dev.127.12.2741
  21. Zhang X., Xian R., Fu Y., Dai Y., Peng R. 2023. A novel, efficient method to isolate chicken primordial germ cells from embryonic blood using cell culture inserts. Animals, V. 13. Art. ID: 3805. https://doi.org/10.3390/13243805
  22. Yasuda Y., Tajima A., Fujimoto T., Kuwana T. 1992. A method to obtain avian germ-line chimaeras using isolated primordial germ cells. J. Reprod. Fert. V. 96. P. 521. https://doi.org/10.1530/jrf.0.0960521
  23. Whyte J., Glover J. D., Woodcock M., Brzeszczynska J., Taylor L., Sherman A., Kaiser P., McGrew M.J. 2015. FGF, insulin, and SMAD signaling cooperate for avian primordial germ cell self-renewal. Stem Cell Reports. V. 5. P. 1171. 10.1016/.2015.10.008' target='_blank'>https://doi: 10.1016/.2015.10.008

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Демонстрация отбора крови способом in ovo. а — Четырехсуточный эмбрион. б — Расположение под бинокуляром и подведение микроиглы; контроль микроинъекции под видеокамерой.

Скачать (297KB)
3. Рис. 2. Вид клеточных культур в первые сутки взятия крови (а) и на 15-е сут культивирования (б, в). а — С форменными элементами крови и ПЗК; б, в — только ПЗК. Микроскоп LEICA DMI8 (Nicon, Германия), об. 40× (а, б) и флуоресцентный микроскоп AXIOVERT 200M с цветной цифровой камерой высокого разрешения DFC420 (Германия), об. 100× (в).

Скачать (325KB)

© Российская академия наук, 2025