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1、Vol.2004,24(2)上海实验动物科学ShanghaiLaboraroryAnimalScience119转基因动物技术的基本方法和应用陈锡文,管敏强,吴步猛(温州医学院实验动物中心温州325027)摘要简要介绍了转基因动物技术的基本方法总结了转基因动物在生物医学研究中的应用例如基因表达和调控建立人类疾病模型基因治疗用作生物反应器异种器官移植动物品种改良等关键词转基因动物;技术中图分类号Q95-33文献标识码A文章编号1004-8448200402-0119-06转基因动物是指以实验方法导入外源基因在由于转基因动物体系打破了自然繁殖中的
2、种间染色体组内稳定整合并能遗传给后代的一类动物隔离使基因能在种系关系很远的机体间流动它动物转基因的常规方法微注射方法早在1966年就已将对整个生命科学产生全局性影响因此转基因动发明(lin,1966),而1974年Jaenish和Mintz应用物技术在1991年第一次国际基因定位会议上被公认显微注射法在世界上首次成功地获得了SV40-是遗传学中继连锁分析体细胞遗传和基因克隆之DNA转基因小鼠1980年Gordon等将猿猴病毒后的第四代技术被列为生物学发展史上126年中SV和人单纯疱疹病毒HSV的tkthgmidine第14个转折点生物体细胞中
3、的DNA能精确合成40kinase基因整合后的质粒直接注入到小鼠受精卵并防止被DNA酶降解是由于存在由限制酶与修饰酶原核中成功地培养出转基因小鼠transgenic组成的生物屏障一般情况下限制酶能将外源mice,TGM1982年Palmiter等人将大鼠的生长DNA切割并降解掉而细胞本身合成的DNA由于修激素基因导入小鼠受精卵的雄原核中获得比普通饰酶的甲基化作用而避免了被限制酶降解从而保持小鼠生长速度快24倍体型大一倍的转基因硕遗传稳定性但是偶然也会发生外源DNA幸免降鼠在随后10年间相继报道过转基因兔绵羊猪解的情况使生物体产生小的变异转基因
4、技术就鱼昆虫牛鸡山羊大鼠等转基因动物它是利用生物这一特性把外源基因注入细胞核而获们作为生物医学研究的模型用于疾病的病因发得符合要求的转基因动物[1,59]病机理和治疗等方面研究不仅在基础也在临床转基因动物技术主要有显微注射技术逆转录各学科日益得到广泛应用使人类对疾病的认识大病毒技术胚胎干细胞介导技术精子载体技术基大前进了一步[14]本文就转基因动物技术特点及因直接导入技术和体细胞核移植技术等转基因技其应用状况等问题作一介绍术主要步骤包括目的基因的选择应视研究目的而定将重组基因转入受精卵将转入了外源基因的转基因动物技术的特点和基本方法受精卵植入
5、同期发情的受体动物在植入前完成整合胚胎的检测筛选建立ES细胞系对出生后转基因动物是实验动物学与分子生物学紧密结基因整合表达情况进行检测对整合表达的转合的成果,是在胚胎和重组DNA技术发展的基础上基因动物进行育种试验建立由成功转基因个体或产生的群体组建的转基因系[1,2,10]1.1基因显微注射技术收稿日期2004-03-15是目前最常用的建立转基因动物的方法之一作者简介陈锡文1966-男浙江温州人实验师研究方向实验动物学利用显微操作系统和显微注射技术直接将重组DNA万方数据120上海实验动物科学ShanghaiLaboraroryAnimal
6、ScienceVol.2004,24(2)分子以微注射的方式导入单细胞卵的原核中再理论上是可能的在实际操作上也完全可行体细将它植入假孕母鼠使其发育成转基因动物的一胞核移植制备转基因动物步骤外源目的基因通种方法[1,2,]过脂质体介导等方法转染动物体细胞用DNA杂1.2逆转录病毒技术逆转录病毒技术交等方法检测选择整合有外源目的基因的体细胞是利用逆转录病毒作为目的基因载体通过感作核供体将供体核移植到去核卵母细胞进行动染早期胚胎细胞实现基因转移产生嵌合体动物物克隆[1,5,10](chimericanimal)再经过杂交筛选即可获得上述几种方法各具
7、有优缺点显微注射技术具转基因动物逆转录病毒的整合并不影响宿主DNA有相对整合率较高操作简便易于成功但外源序列的重排感染的复数容易调整每个卵大约有基因通常以多拷贝串联的形式随机整合这种异常10次整合的机会病毒染色体还能提供一个TAG分排列可能妨碍其表达的正常调节逆转录病毒感染子加速覆盖部位的迅速克隆这些特征使逆转录技术的外源基因通常是单一位点单一拷贝整合病毒转基因法用于研究随机突变[1,2,4]整合通常发生在逆转录病毒的长末端重复区1.3胚胎干细胞技术LTR从而保证了外源基因结构的完整性但整胚胎干细胞ES是从早期胚胎内细胞团分离合效率较低而且操
8、作比较繁琐能被导入的基因出来的能在体外培养一种高度未分化的多发育潜大小有一定限制通常为10kb左右[1,2]能的细胞它与早期胚胎聚集或被注射到胚胎后能参与宿主胚胎的
