Doctor of Sciences in Biology, Professor of the Russian Academy of Sciences, Head of the Laboratory of Cell Engineering
доктор биологических наук, профессор РАН, руководитель лаборатории клеточной инженерии
Researcher of the Laboratory of Functional and Evolutionary Genomics of Animals
научный сотрудник лаборатории функциональной и эволюционной геномики животных
Candidate of Sciences in Biology, Senior Researcher of the Laboratory of Cell Engineering
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной инженерии
Doctor of Sciences in Biology, Academician of the Russian Academy of Sciences
доктор биологических наук, академик РАН, директор
Male gonad cells are considered as promising target cells for the introduction of recombinant DNA within obtaining genetically modified individuals with given characteristics. The use of testicular spermatogonial stem cells is of the greatest interest. In the process of differentiation, this type of cell gives rise to a significant population of mature male germ cells. In the case of their genetic transformation, differentiated cells can be used to inseminate females in order to produce transgenic progeny. The aim of the research was to study the efficiency of using lentiviral vectors for the local transformation of roosters’ testicular spermatogenic cells. We used a lentiviral vector containing the ZsGreen reporter gene under the control of the CMV promoter. In vitro transformation of rooster spermatogenic cells was carried out by infection with a viral preparation, in vivo through multiple injections of the viral preparation into the testicular parenchyma of roosters ( n = 5). The efficiency of transformation was assessed by expression of the reporter ZsGreen gene in transfected spermatogenic cells. The success of using lentiviral vectors for the genetic transformation of rooster spermatogenic cells was shown in experiments in vitro and in vivo . The transformation efficiency of this cells types in an in vitro culture varied from 45 to 57% and averaged 48 ± 4%. The expression of the ZsGreen reporter gene in the cells of the spermatogenic epithelium of the testes was established in almost all experimental roosters in the in vivo experiments. The number of seminiferous tubules with transformed spermatogenic cells varied in the studied experimental roosters from 10 to 22%. The effectiveness of genetic transformation of the testes spermatogenic cells was 1.8 ± 0.2%. The obtained results indicate to the success of using lentiviral vectors for the genetic transformation of spermatogenic cells of rooster testes in vivo in order to create individuals with genetically transformed germ cells for the further production of transgenic offspring with given characteristics.
Клетки гонад самцов рассматриваются в качестве перспективных клеток-мишеней для введения рекомбинантной ДНК в рамках получения генетически модифицированных особей с заданными признаками. Использование стволовых клеток семенников, а именно клеток сперматогоний, представляет наибольший интерес. Данный тип клеток в ходе дифференциации может давать начало многочисленной популяции зрелых половых клеток у самцов, которые в случае их генетической трансформации могут быть использованы для осеменения самок с целью получения потомства трансгенов. Цель исследования - изучить эффективность применения лентивирусных векторов для локальной трансформации клеток сперматогенного ряда в семенниках петухов. Использовали лентивирусный вектор, содержащий репортерный ген ZsGreen под контролем CMV промотора. Трансформацию сперматогенных клеток петуха in vitro осуществляли путем инфицирования вирусным препаратом, in vivo - посредством множественной инъекции вирусного препарата в паренхиму семенников петухов ( n = 5). Эффективность трансформации оценивали по экспрессии репортерного гена ZsGreen в трансфецированных сперматогенных клетках. Успешность использования лентивирусных векторов для генетической трансформации сперматогенных клеток семенника петуха была показана в ходе экспериментов как in vitro , так и in vivo . Эффективность трансформации данного типа клеток в культуре in vitro варьировала от 45 до 57% и составила в среднем 48 ± 4%. В экспериментах in vivo экспрессия гена-репортера ZsGreen в клетках сперматогенного эпителия семенников была обнаружена практически у всех экспериментальных петухов. Количество семенных канальцев с трансформированными клетками сперматогенного ряда варьировало у петухов, исследованных в ходе опыта, от 10 до 22% и составила в среднем 16 ± 2%. При этом эффективность генетической трансформации сперматогенных клеток семенников (эффективность трансгенеза) достигала 1,8 ± ± 0,2%. Полученные результаты подтверждают успешность применения лентивирусных векторов с целью создания особей с генетически измененными половыми клетками методом трансформации сперматогенных клеток семенников петухов in vivo , а также возможность получения потомков с заданными свойствами от этих мужских особей.