转基因技术的应用

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基因动物是指将外源基因稳定整合到染色体基因中,并能通过实验导入稳定表达的一类动物。从65438到0974,Jaenisch在世界上首次通过显微注射成功获得了SV40DNA转基因小鼠。之后,科斯坦蒂尼将兔珠蛋白基因注入小鼠受精卵,使受精卵发育成小鼠并表达兔珠蛋白。Palmiter等人将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵中,获得“超级”小鼠;丘奇获得了第一头转基因奶牛。迄今为止,人们已经成功地获得了转基因小鼠、鸡、山羊、猪、羊、牛、青蛙和多种转基因鱼。

1.转基因动物技术

原核显微注射1.1

又称DNA显微注射,即通过显微操作器用注射器将外源基因直接注射到受精卵中,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。它的创始人是Jaenisch和Mintz。Gordon等人和Palmiter等人通过这种方法相继获得了转基因动物。这种方法目前应用广泛,对转基因动物的研究多基于Palmiter等方法。王(1996)报道了用显微注射法将抗鼠疫病毒的核酸酶基因导入兔体内获得转基因兔。KrimPenfort通过体外胚胎培养和显微注射获得转基因牛。

该方法的特点是外源基因导入整合效率高,无需载体直接转移目的基因,目的基因长度可达

1.2转录病毒载体法

将目的基因重组到逆转录病毒载体中,制成高浓度病毒颗粒,在胚胎着床前或着床后人工感染胚胎,或直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞孵育达到感染目的,通过病毒将外源目的基因插入宿主基因组DNA中。通过这种方法,斯莱特等人得到了转基因鸡,哈斯克尔得到了转基因牛。

重组DNA技术改造的逆转录病毒在应用上优于显微注射法:不需要重排,可以在整合点整合单个拷贝的转移基因;将胚胎置于高浓度病毒容器中,或与感染细胞体外共培养,或显微注射入鸡胚盘,整合逆转录病毒DNA的胚胎率较高。缺点是:需要用转基因生产逆转录病毒;插入逆转录病毒的基因有一定的大小限制;获得的转基因家畜嵌合性高,需要大量杂交建立转基因品系;转基因表达的问题还没有解决。

1.3胚胎干细胞(简称ES细胞)将基因导入胚胎;然后将细胞注入动物囊胚后,转基因胚胎可以参与宿主的胚胎形成,形成嵌合体,直至达到物种嵌合体。因此,它可以作为载体导入外源基因,获得转基因动物。即由早期胚胎的内细胞团通过体外培养建立的多能细胞系。

其优点是:在将胚胎干细胞移植入胚胎之前,可以在体外选择特定的基因型;外源DNA转染后,可以在细胞中克隆胚胎,然后筛选含有整合外源DNA的细胞进行细胞融合,就可以获得许多遗传上完全相同的转基因动物。缺点是许多嵌合体转基因动物的生殖细胞中不含转基因;

目前,胚胎细胞介导法在小鼠中的应用已经成熟,但在大型动物中的应用较晚。Evans等人(1981)利用不同的培养体系,从小鼠囊胚的内细胞团中分离并建立了多能干细胞克隆。Stice和

Strelchenko等人(1996)获得了牛胚胎干细胞。