《转基因动物》课件

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1、TransgenicAnimalsBaiyanWuDepartmentofMedicalGeneticsPekingUniversity80年代以来，分子生物学和哺乳动物胚胎工程学的迅速发展以及两个学科的互相渗透和联系，使基因可以在实验室条件下，从一个动物体内分离出来，进行增值修饰，再引入同种或异种动物胚胎中，并在个体发育中得到表达，形成转基因动物(TransgenicAnimals)。转基因动物的产生实现了人们构建具有目的性状的动物的意愿。一、转基因动物的概念转基因动物（transgenicanimal）:基因组中整合

2、的外源基因能够表达的一类动物称为转基因动物。转基因首建者(transgenicfounder):经过遗传操作的胚胎发育而来的基因组上整合有外源基因的动物。嵌合体动物(chimeraanimal):只有部分组织细胞的基因组中整合有外源基因的动物称为嵌合体动物。二、转基因动物的研究概况1949年Hammond报道了卵子在体外培养的方法.引发了一系列的胚胎体外操作实验—胚胎工程学.1966年，Lin首次报道了显微注射方法.15年后才得到第一个转基因小鼠.1977年，Gurdon在用mRNA和DNA注射爪蟾卵的实验中观察到转移的

3、核酸能发生作用。1980年，Brinster等用小鼠受精卵作了类似的实验.1980年，Gordon将SV40以及HSV的TK基因整合后的质粒，用显微注射法注入小鼠受精卵的雄原核内，首次成功地获得了转基因小鼠。1981年Constantini和Wagner分别将家兔的-珠蛋白基因和人类-珠蛋白基因与疱疹病毒胸苷酸融合基因注射到小鼠受精卵的雄原核内，成功地获得了转基因小鼠。1982年，Palmiter等将小鼠金属巯蛋白(MT)基因启动子片段和大鼠的生长激素（GH）基因的融合基因注入小鼠受精卵雄原核内，获得了超级小鼠“su

4、permouse”Brinster'sgrowthhormonemouse1985年Wagner等第一次使用逆转录病毒载体MMCV-neo感染ES细胞，用G418筛选转化细胞,制成嵌合体，以neo基因为探针检测，各分化组织中均有neo基因的表达。1986年，Robertson等用MPSVmosneo逆转录病毒载体转化ES细胞，首次通过ES细胞途径获得转基因动物。1987年，Thomas和Sapecchi等首次利用可以正负选择的靶载体，通过同源重组，造成了内源Hprt-基因的突变，获得了内源Hprt-的突变转基因小鼠，并确

5、定了进行定位整合使用靶载体的基本原则。1990年，Pursel获得转小鼠乳清酸性蛋白(wheyacidicprotein,WAP）基因猪，基因在乳中表达了WAP。1992年Swanson等将-1球蛋白和-球蛋基因导入山羊受精卵，得到转基因山羊中检测到人的血红蛋白。1993年，爱丁堡药用蛋白质有限公司报道了将抗胰蛋白酶基因注入羊受精卵，得到具有胰蛋白酶的羊，可提取胰蛋白酶用于肺气肿的治疗。同年，荷兰报道了将乳铁蛋白基因注入牛受精卵，得到的F1海尔曼公牛具有该基因，F2奶牛的奶中也含有这种蛋白。可用于治疗人类免疫衰退性疾

6、病。近年来通过转基因奶山羊，得到高产量生产抗α-肿瘤坏死因子的抗体，用于风湿性和类风湿性关节炎的根治。2002年，MasaruOkabe实验室成功建立了第一个应用RNAi的转基因小鼠。这种转基因小鼠体内能产生特异针对GFP的siRNA，可以在GFP转基因小鼠全身各个组织内敲低GFP的表达。三、转基因动物的原理及应用（一）转基因动物的基本原理（二）转基因动物技术的应用（一）转基因动物的基本原理：目的基因（或基因组片段）↓显微注射等方法受精卵或着床前胚胎细胞↓移植受体动物的输卵管（或子宫）↓发育分析转基因和动物表型的关系确定

7、外源基因的功能转基因动物（携带有外源基因）培育品种优良的工程动物（二）转基因动物技术的应用1、研究基因的结构和功能2、研究发育过程中基因的特异性表达3、遗传性疾病的研究4、培育动物新品种5、构建转基因动物—生物反应器1、研究基因的结构和功能1）组织特异性基因的表达。2）通过研究转入外源基因后的新表型，发现基因的新功能。3）发现新的基因。导入外源基因后，由于基因的随机插入，可能会导致内源基因的突变，对这些突变进行表型分析。4)建立研究外源基因表达、调控的动物模型。2.研究发育过程中基因的特异性表达外源基因或基因的调控元件进

8、入动物体内后，对基因表达的时空特异性研究。研究只能在胚胎期才表达的基因的结构和功能。将不同外源基因转入宿主受精卵或早期胚胎干细胞，可观察目的基因在胚胎不同发育阶段的特异表达、关闭及调控机理。3、遗传性疾病的研究1）致病基因的研究将致病基因或病毒基因导入动物，可研究外源基因在宿主动物引起的病理变化，探讨发病机理。2）建