Введение к работе
1.1. Актуальность темы. Изучение процессов созревания и
дифференцировки половых клеток семенников животных представляет
огромный интерес для сравнительной эмбриологии, биологии развития,
медицины и биотехнологии [ММ. Иванова и др., 2000]. Использование клеток
гонад животных в биотехнологии рассматривается в качестве перспективного
приема получения трансгенных сельскохозяйственных животных. Несмотря на
наличие целого ряда методов доставки генетической информации в
эмбриональные линии животных [Л.К. Эрнст, НА. Зиновьева, 2002], интерес к
использованию клеток семенников сохраняется, вследствие их природной
способности поглощать чужеродную ДНК (чДНК) и переносить ее в яйцеклетку
посредством оплодотворения [F. Gandolfi, 1998].
Среди популяции клеток сперматогенного эпителия интерес исследователей в настоящее время сфокусирован на использовании стволовых клеток сперматогоний (СКС). Именно уникальное свойство многократного самообновления СКС открывает широкие возможности реализации потенциала этих клеток при получении трансгенных животных [R. Bhnsteretal., 1998].
Популяция диплоидных СКС постоянно обновляется, в результате инициируется комплексный процесс дифференцировки этих клеток. Все это приводит к появлению высоко специализированных половых клеток - спермиев. Одна СКС способна сформировать 4096 сперматид [А. Могепа et al., 1996; I. Dobrinski et al., 2000; C. Marret et al., 2000]. Понимание молекулярных механизмов, сопутствующих транспорту экзогенной ДНК спермиями в яйцеклетки, способствует прогрессу исследований в данной области и послужит основой для массового переноса генов у различных видов животных.
Стволовые клетки сперматогоний млекопитающих, представляющие большой интерес для таких наук, как биотехнология, клеточная и генная инженерия, являются на сегодняшний день удобной моделью при проведении различных геномных манипуляций у млекопитающих.
1.2. Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы
явилась характеристика половых клеток семенников кроликов как мишеней для
генно-инженерных исследований. Для достижения поставленной цели были
решены следующие задачи:
изучить гистологические особенности семенников у разновозрастных самцов кроликов;
дать характеристику популяций клеток сперматогенного эпителия в зависимости от стадии развития;
- выявить наиболее оптимальные стадии для выделения СКС и
проведения с ними генно-инженерных исследований^,.- ,,".'; — t
і рос. национальная!
- определить эффективность генетической трансформации клеток
семенников кролика in vitro с использованием ретровирусных векторов;
- изучить эффективность трансформации клеток семенников кроликов in
vivo.
1.3. Научная новизна работы. В ходе выполнения диссертационной
работы впервые подробно изучены гистологические особенности семенников
самцов кроликов, находящихся на различных физиологических стадиях
сперматогенеза. Дана характеристика популяций клеток сперматогенного
эпителия семенных канальцев в динамике. Показана возможность генетической
трансформации клеток сперматогенного эпителия кроликов in vivo с
использованием ретровирусных векторных систем.
1.4. Практическая ценность работы. Практическая значимость
диссертации заключается в определении возраста самцов кроликов, при
котором в семенниках наблюдается максимальное количество стволовых клеток
сперматогоний - перспективных клеток-мишеней для генно-инженерных
исследований. Изучена эффективность генетической трансформации
сперматогоний кролика in vivo ретровирусными генными конструкциями,
содержащими гены инсулина и гормона роста человека.
1.5. Основные положения, выносимые на защиту:
Соотношение клеток разных типов в семенных канальцах самцов кроликов изменяется в зависимости от возраста животных;
В сперматогенном эпителии семенных канальцев самцов кроликов постоянно присутствуют стволовые клетки сперматогоний, число которых изменяется в процессе онтогенеза;
Сперматогоний семенных канальцев самцов кроликов могут быть трансформированы in vivo с использованием ретровирусных векторов;
Эффективность генетической трансформации сперматогоний in vivo зависит от генной конструкции и типа ретровирусного препарата.
1.6. Апробация работы. Материалы диссертации были представлены:
на научно-методической конференции аспирантов и молодых ученых, ВГНИИЖ, п. Дубровицы, июнь2003г;
на международной научно-практической конференции «Повышение конкурентоспособности животноводства и задачи кадрового обеспечения», РАМЖ, п. Быково, июль2003г;
на 3-й международной конференции «Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных», ВГНИИЖ, п. Дубровицы, ноябрь 2003г;
в научном отчете ВГНИИЖ, 2003 г;
на научной конференции отдела биотехнологии ВГНИИЖ, август 2004 г;
на международной научной конференции, посвященной 75-летию ВГНИИЖ, сентябрь, 2004 г.
1.7. Публикация результатов исследований. По материалам
диссертации опубликовано 6 научных работ.
1.8. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 141 странице,
содержит 12 таблиц, 35 рисунков (в т.ч. 25 фотографий), состоит из следующих
разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований,
результаты собственных исследований, обсуждение, выводы, практические
предложения и список литературы. Список литературы включает 267
библиографических источников, в том числе 234 на иностранных языках.
