梦幻之畜――转基因动物

   日期:2019-09-21     来源:互联网    作者:admin    浏览:5    评论:0    
核心提示:美国科学家培育出一种转基因鼠,它们大脑中可以产生更多的刺激神经纤维生长的蛋白质,具有较强的学习能力。在迷宫实验中,转基因
美国科学家培育出一种转基因鼠,它们大脑中可以产生更多的刺激神经纤维生长的蛋白质,具有较强的学习能力。在迷宫实验中,转基因鼠觅食本领比普通鼠要高许多,同时对迷宫中食物存放地点记忆更清楚。通过转基因鼠的培育,科学家进一步认识到神经生长在促进大脑功能方面的重要性。
  转基因鼠培育者是美国西北大学的阿瑞.腾勃格教授和他的同事,他们给实验鼠移植了一种新发现的基因。该基因能促进转基因鼠大脑中产生大量与生长相关的GAp-43蛋白质。该蛋白质作用于神经末梢,可刺激神经生长,并为大脑记忆功能提供更多的资源。
  科学家认为,上述转基因鼠的研究掌握着记忆如何工作的某些线索,它最终有可能应用于治疗大脑退化和紊乱方面的疾病,如阿尔茨海默症。
  通过转基因技术,动物的乳腺可以成为我们人类的“制药厂”,以生产医用蛋白。目前人们的研究主要集中在猪、牛、羊、鼠、兔等动物身上。有人估计,人用蛋白药物的全球市场每年可达2000亿美元,而且还在持续增长。在这种巨大利益的驱动下,世界各大制药公司竞相投入巨资,培育含有人体蛋白的转基因动物。美国弗吉尼亚技术制药工程研究院培育转基因猪,其体内含有人类的基因,产乳后其乳汁含有人体蛋白fatorⅧ。据估计,只需300~600只这样的母猪就能满足全世界对这种蛋白的需求。
  转基因技术还可以为我们培育出某些令常人意想不到的奇特动物。科学家们已经用转基因技术培育出了彩色棉花。也许不久的将来我们就会拥有彩色的绵羊。
原核显微注射法又称DNA显微注射法,即通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵,利用外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。其创始人是Jaenisch和Mintz等。Gordon等和palmiter等先后通过此方法获得转基因动物。此方法目前应用较普遍,现在的转基因动物研究大都是在palmiter等方法的基础上有所改进而进行的。王敏华(1996)报道用显微注射法转移抗瘟病毒核酸酶基因,获得了转基因兔。Krimpenfort运用体外培养胚胎再施用显微注射法获得了转基因牛。
这种方法的特点是外源基因的导入整合效率较高,不需要载体,直接转移目的基因,目的基因的长度可达100Kb。它可以直接获得纯系,所以实验周期短。但需要贵重精密仪器,技术操作较难,并且外源基因的整合位点和整合的拷贝数都无法控制,易造成宿主动物基因组的插入突变,引起相应的性状改变,重则致死。
逆转录病毒载体法将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高浓度的病毒颗粒,人为感染着床前或着床后的胚胎,也可以直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目的,通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组DNA中去。通过此方法,Slater等得到了转基因鸡,Haskell得到了转基因牛。
这种逆转录病毒被用重组DNA技术修饰后作为基因载体在应用中优于微注射法之处为:无需要重排,可在整合点整合转移基因的单个拷贝;将胚胎置于高浓度病毒容器中,或者与被感染的细胞体外共同培养,或微注射鸡胚盘里,整合有逆转录病毒的DNA的胚胎率高。缺点是:需要生产带有转基因的逆转录病毒;插入逆转录病毒的基因有一定的大小限度;所得转基因家畜的嵌合性很高,而需要广泛的杂交,以建立转基因系;转基因的表达问题尚未解决。
胚胎干细胞介导法&n

bsp;胚胎干细胞(EmbryonicStemCell,简称ES细胞)是将基因导入胚胎于细胞;然后将转基因的胚胎于细胞注射于动物囊胚后可参与宿主的胚胎构成,形成嵌合体,直至达到种系嵌合。因此,可以将其作为一种载体,导入外源基因,获得转基因动物。即从早期胚胎的内细胞团经过体外培养建立起来的多潜能细胞系。
其优点是:在将胚胎干细胞植入胚胎前,可以在体外选择一个特殊的基因型:用外源DNA转染以后,胚胎于细胞可以被克隆,继而可以筛选含有整合外源DNA的细胞用于细胞融合,由此可以得到很多遗传上相同的转基因动物。缺点就是许多嵌合体转基因动物生殖细胞内不含有转基因。
目前,胚胎于细胞介导法在小鼠上应用比较成熟,在大动物上应用较晚。Evans等(1981)用不同培养系统从小鼠囊胚的内细胞团分离并建立了多潜能干细胞克隆系;Stice和Strelchenko等(1996)获得了牛的胚胎干细胞。
精子介导法近年来利用精子作为外源基因的载体来建立转基因动物极为令人注目。其方法就是将成熟的精子与外源DNA进行预培养之后,使精子有能力携带外源DNA进入卵中,使之受精,并使外源DNA整合于染色体中。精子携带DNA主要是通过三种途径来完成,即将外源DNA与精子共孵育、电穿孔导入法和脂质体传染法。
该方法简单、方便,依靠生理受精过程,免去了原核的损伤。1989年Lavitrano等首次利用小鼠附星精子与DNA温育产生转基因小鼠。转基因效率高达30%,外源基因稳定整合到生殖细胞中,由此获得了转基因株系。所以这些引起了广大科研工作者的极大兴趣,以径自作为载体的,针对不同动物品种的研究工作相继展开。

 
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