深圳大学理科选修《生物安全与人类生活》课件 第六章 转基因动物生物安全

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1、第六章转基因动物生物安全一、定义转基因动物是指在基因组内稳定地整合以实验方法导入的外源基因，且外源基因能稳定地遗传给后代的遗传工程动物。转基因动物研究是人类按自己的意愿有目的、有计划、有根据、有预见地改变动物的遗传组成，在技术上依赖分子生物学、动物胚胎和配子操作技术。根据不同的目的，转基因动物操作可以简单地划分为四种类型：疾病抵抗型转基因动物；利用转基因动物制药；动物改良型——肉质、长速、代谢等；基础生物学研究——疾病和药物筛选模型等。生产转基因动物的常用方法有：原核期胚胎显微注射法、精子载体法、慢病毒载体法、胚胎干细胞介导法、体细胞克隆介导法、人工染色体介导的基因转移法等

2、。（参见第四章）外源目的基因的制备外源目的基因有效导入生殖细胞或胚胎干细胞选择获得携有目的基因的细胞选择合适的体外培养系统和宿主动物转基因细胞胚胎发育及鉴定筛选所得的转基因动物品系二、转基因动物研究进展1966年，Lin发明了显微注射法，拉开了全球转基因动物研究的序幕。1974年，Jaenisch把猿猴病毒SV40注入小鼠囊胚腔，得到部分体组织中含有SV40DNA的嵌合体小鼠；并利用反转录病毒与小鼠卵裂球共培养把莫氏白血病病毒基因插入小鼠基因组，创建了世界上第一个转基因小鼠系。1977年，Gordon首先用显微注射的方法将外源mRNA源和DNA注射到非洲爪蟾胚胎，发现被注入

3、的核酸完全有功能。1980年，Gordon等采用显微注射的方法将猿猴病毒和人单纯疱疹病毒的thymidinekinase基因整合后的质粒直接注入小鼠受精卵原核中，产生了世界上第一只转基因小鼠。1981年，Gordon和Ruddle创造了新名词“转基因”——transgenic1982年，Palmiter等采用显微注射法将人的生长激素基因注射到小鼠受精卵雄原核中，首次获得整合并表达生长激素外源基因的超级转基因小鼠，生长速度快2~4倍，体形大1倍。1987年，Simons等把羊的-乳球蛋白基因导入小鼠基因组中，阳性小鼠乳腺中分泌出该蛋白。“家畜乳腺生物反应器”由此而来。199

4、6年，英国罗斯林研究所和PPL公司合作，由科学家Wilmut等获得了世界首例体细胞克隆动物——转基因绵羊多莉，其细胞中含有1个标记基因和人类凝血因子Ⅸ基因，成为转基因动物研究的一个里程碑。2004年，美国科学家宣布培育出世界上首只转基因猴，这是世界上首次培育成功转基因灵长类动物，为人类最终战胜糖尿病、乳腺癌、帕金森症和艾滋病等带来曙光。2006年6月，欧洲药监局批准GTC公司生产的ATryn（重组人抗凝血酶Ⅲ）用于治疗遗传性抗凝血酶缺乏症。2009年2月，这项药物获得了美国食品和药物管理局的批准，这是全球第一例成功上市的转基因动物乳腺生物反应器药物。目前国外已成功制备了转基

5、因鼠、兔、羊、猪、牛、鸡、鱼和鹌鹑等动物1996年7月5日，世界上第一只克隆羊“多莉”在英国苏格兰卢斯林研究所的试验基地诞生。①从1只6岁雌性的芬兰多塞特白面绵羊的乳腺中取出乳腺细胞，放入低浓度的培养液中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称为供体细胞；②从一头苏格兰黑面母绵羊的卵巢中取出未受精的卵细胞，并立即将细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，称之为受体细胞；③利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，最后形成融合细胞。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应，使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成胚胎细胞。④将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内，胚

6、胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵羊多莉。多莉的诞生转基因动物研究的里程碑1966配子的微注射技术建立（Lin）1977mRNA和DNA转移爪蟾卵细胞（Gordon）1980-1981转基因小鼠获得成功1981小鼠胚胎干细胞转移1982转基因“超级鼠”1983转基因小鼠组织特异性表达1985转基因家畜1987嵌合体“敲除”鼠成功1989定位整合的种系嵌合体小鼠1994精子细胞的移植1997绵羊的体细胞克隆1998利用核移植技术产生转基因绵羊1999“敲除”家畜获得成功我国的转基因动物研究进展1984年，陆德裕等将人-珠蛋白基因注入小鼠受精卵，得到转基因小鼠，开启了中国转

7、基因动物研究的先河。1985年，1986年分别获得了含人生长激素（MT-hGH）基因的转基因泥鳅和小鼠，首次在国际上成功获得了转基因鱼。1987年，获得含有大肠杆菌galK（半乳糖激酶）和gpt（谷丙转氨酶）基因的转基因小鼠。1990年，国家“863”计划将转基因山羊—乳腺生物反应器研究列入重大项目，中国农业大学等机构获得动物乳腺生产的IBDV疫苗和干扰素。之后相继获得含HBsAg基因的转基因兔、转基因猪；含EPO和人HBsAg的乳腺特异性表达的转基因山羊；含人凝血因子IX的转基因山羊（1998）；含人血清白蛋白基