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轉基因豬的研究進展

手機:M版  分類:養豬技術  編輯:醉美人

轉基因豬的研究進展 標籤:轉基因

  摘要:轉基因豬的研究是一項複雜的系統工程。本文簡要介紹了基因轉移的方法,並綜述了轉基因技術在豬的生產性能改良、抗病、非常規畜牧產品的生產及器官移植等方面的研究進展情況。

  關鍵詞:豬;轉基因;抗病育種;

  生物反應器中圖分類號:S828.2

  文獻標識碼:A

  文章編號:0529-5130(2002)05-0040-03

  轉基因技術就是把某一動物的特殊基因從動物細胞中分離出來,然後把它再轉移到另一種動物的細胞里,並使該動物獲得前者的遺傳特性,從而改造動物品種,獲取人類所需的特殊物質。由於豬在解剖、組織、生理和營養代謝等方面與人類最為相近,因此國內外科學家紛紛將目光瞄準了轉基因豬的研究。

  目前,主要研究集中於:

  (1)通過轉基因技術提高豬的生產性能,增強抗病力,最終育成滿足人們需要的高產、優質、抗病新品種。1994年,德國成功培育出轉入生長素的轉基因豬,使世界上出現了壯如小牛的"超級豬"。

  (2)通過建立人類疾病的轉基因豬動物模型,揭示人類疾病的發病過程、機理及探索治療途徑。

  (3)把轉基因豬作為生物反應器,生產稀有的、用其他方法不易得到的、有生物活性的人類藥用蛋白,這方面的研究最具誘惑力和商業價值。1991年美國DNA公司成功獲得了能生產人血紅蛋白的轉基因豬。通過這些能高效表達的轉基因豬來提供大量安全、廉價的血紅蛋白,既可節約醫藥費,又能避免使用過期、有傳染性(如肝炎、艾滋病等)的血液。

  (4)利用轉基因豬生產人體器官,為人體器官移植提供供體。本文就轉基因豬的研究進展作一綜述。

  1外源基因的導入方法:目前基因轉移的方法很多,但獲得大量轉基因動物的成功例子不多。

  1.1DNA顯微注射法:在轉基因豬的研究中,顯微注射法是最主要的方法之一。其基本原理是用精細的顯微注射針將外源基因直接注入豬受精卵的雄原核,使外源基因整合到動物的基因組,從而獲得轉基因豬。該方法的優點是基因導入確實可靠,基因用量很省。缺點是成功率低,一般為1%~2%。因此,許多研究者分別從基因構件的設計、顯微注射各技術環節的改進與完善等方面進行研究,以期提高生產轉基因自的效率[1]。

  1.2扎刺法:這個方法在顯微注射法定量注射困難的基礎上研究出來的。日本學者首先在培養細胞上選用扎刺法。扎刺法和顯微注射法的針頭相近,但更細,為0.5mm。其操作過程是先將胚胎放在含有目的基因的培養液里,然後用細針扎到細胞或細胞核里,針快速拔出,此時外源基因就進入細胞核,細胞膜結構的流動性隨之而關閉,胚胎內進入的溶液很少。這種操作比顯微注射快,對胚胎損害小,但轉基因頻率低。

  1.3精子載體法:將精子與目的基因共育,在一定條件下使精子攜帶外源基因並進行人工授精,這樣可將外源基因導入。這是轉基因方法的重要突破,此法簡便易行。但大多數研究表明,外源DNA吸附在精子表面或存在於細胞質中,不能整合到染色體上。但最近意大利科學家將克隆的目的基因與成熟的小鼠精子在緩衝液中孵育15min后,精子捕獲了目的DNA。後來研究證明,用精子作為載體,外源基因必須有構型,才能被精子攜帶。目前,精子攜帶外源基因的機理正不斷被揭示[2]。Sperandio等(1996)運用精子載體攜帶Psv2CAT基因,通過人工授精,得到82隻仔豬,經檢測獲得5隻轉基因仔豬。新疆畜牧科學院綿羊中心農業部畜牧獸醫生物技術重點實驗室運用精子載體法得到145隻仔豬中,8隻為轉基因豬[3]。

  1.4逆轉錄病毒感染法:RNA病毒感染宿主細胞后,反轉錄成相應的DNA,並整合到宿主細胞的染色體DNA上,得到轉基因動物。有人用人工組裝的反轉錄病毒來感染小鼠的8細胞期或囊胚期胚胎,得到轉基因鼠。現研究發現家禽至少有3種反轉錄病毒可以作為載體來獲得轉基因雞,但仍未見到帶有目的基因的反轉錄病毒直接感染產生轉基因家畜的例子。

  1.5電擊法:也叫電脈衝刺激法或電場轉移基因法。原理是外界的高電壓脈衝可以改變細胞膜的結構,使膜產生可變性的電穿孔。從而使得一定大小的DNA分子通過細胞膜進入細胞核,並進一步整合到宿主DNA上。目前該方法主要用於植物的轉基因上,澳大利亞科學家利用電擊培育出高賴氨酸的玉米。用該法培育轉基因動物的報道還未見到。

  1.6胚胎幹細胞介導法:胚胎幹細胞(Embryonicstemcells,ES)是從早期胚胎的內細胞里分離出來的,能在體外培養的一種高度未分化的細胞。在植入正常發育的囊胚腔之後,會很快地與受體內細胞團聚集在一起共同參與正常胚泡的發育,因此將外源DNA導入ES細胞就可以實現由此發育而成的個體的基因轉移。ES細胞在體外可以大量培養,並可在細胞水平上篩選轉化子。轉化后仍可進入生殖系統從而影響動物種系的性狀,是哺乳動物基因操作的理想受體細胞。

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