浅析动物转基因研究进展

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1、浅析动物转基因研究进展　摘要动物转基因技术是一项新的生物学技术，可应用于畜牧业及生物医学等领域。对转基因动物的制作方法及应用进行了综述，对其发展趋势进行展望，以促进动物转基因研究的开展。　　关键词转基因动物；畜牧业；生物医学　　　　　　ResearchProgressofAnimalTransgenic　　YANGHui-ting1，2T）启动子驱动的大鼠生长激素基因重组表达载体，将其显微注射到小鼠原核期胚胎，获得了含有外源生长激素基因的体型巨大的超级小鼠。随后，Hammer等[5]利用该方法成功地制作了转基因兔

2、、绵羊和猪，被认为是动物转基因研究历程上的里程碑。然而，显微注射法中外源基因整合的拷贝数和整合位点都是不确定的，当外源基因整合到染色体组的非活跃区时，会产生位置效应，导致其低表达或不表达；同时，该方法生产转基因动物的效率低，后代嵌合体比例高，尤其是大动物，受体需要量大，风险大，造成大型动物制备的成本高，极大地制约着转基因动物的产业化。　　1.2病毒载体法　　病毒载体法主要包括慢病毒/逆转录病毒、腺病毒和腺相关病毒及在此基础上改造的假型病毒等，该文主要介绍慢病毒/逆转录病毒载体法。　　逆转录病毒是RNA病毒，包括白

3、血病病毒及艾滋病病毒等，可以感染哺乳动物并引起多种疾病，如疱疹、癌症、免疫缺陷综合症等。病毒感染细胞后，病毒RNA进入细胞并转换为DNA分子，然后比较容易地整合到宿主细胞基因组内，故逆转录病毒是有效的转基因载体。1975年Jaenisch等[6]利用鼠莫洛尼氏白血病病毒（Moloneyleukemiavirus，M-MuLV）感染小鼠胚胎，成功地制备转基因动物。Rogers等[7]采用禽白血病病毒感染早期的鸡胚胎，得到转基因鸡，Haskell等[8]人应用该方法获得转基因牛。然而简单的逆转录病毒载体法有一定的局限

4、性，如外源基因只能与分裂期细胞基因组整合，只对部分细胞具有侵染性，不能感染合子期单细胞，易形成嵌合体转基因动物等，逆转录病毒科中的慢病毒可以部分克服上述缺点。2006年Golding等[9]使用慢病毒载体法制备抑制朊病毒蛋白质表达的转基因山羊；2009年Gómez等[10]获得了人表皮生长因子受体转基因克隆猫，Ramsoondar等[11]获得了表达小干扰RNA的转基因猪，Sasaki等[12]成功获得含GFP标记基因的转基因狨猴。上述研究表明，由逆转录病毒/慢病毒载体携带的外源基因不仅在多种器官组织中表达，并且

5、可稳定遗传。　　慢病毒载体具有可感染分裂细胞及非分裂细胞、转移基因片段容量较大、目的基因表达时间长、不易诱发宿主免疫反应等优点，已成为当前基因治疗中载体研究的热点。然而其携带的外源基因一般小于10kb，因是随机整合，故易引起插入突变，其LTRs可能干扰哺乳动物启动子，转基因动物可能是嵌合体。另外，慢病毒载体的安全性一直是人们关注的热点问题，上述问题将制约其在转基因产业化进程中的应用。　　1.3胚胎干细胞转染法　　从早期小鼠胚胎中获得的胚胎干细胞（EmbryonicStemCell，ES）[4]，可在滋养层或条件培

6、养基中培养，将外源基因重组载体转染ES细胞获得转基因ES细胞，再将其注射进囊胚，并将感受态囊胚移植进假孕母鼠的体内，获得嵌合体转基因小鼠。经过常规育种扩繁技术，最终得到可稳定遗传的转基因小鼠新品系。该方法的最大优点是通过同源重组构件的转染，进行基因打靶，可精确定位外源基因整合位点，解决了原核显微注射随机整合的难题。小鼠胚胎干细胞制备技术已经成熟，而家畜是否具有胚胎干细胞及其ES细胞的分离、培养等还在探索中。因此，该方法主要用于小鼠转基因动物模型的制备。　　1.4转基因体细胞克隆技术　转基因体细胞克隆技术是基因组修

7、饰技术与动物体细胞克隆技术有机结合而产生的一种新的转基因动物制作技术，是将外源基因导入能够传代培养的动物体细胞，再以转基因体细胞为核供体细胞，通过核移植、胚胎移植等动物克隆技术获得转基因动物的方法。1997年英国Roslin研究所的.　2转基因动物的应用　　利用转基因技术有目的、有计划地改变动物的遗传组成成分后得到的转基因动物，其应用涉及医学疾病模型、生物制药及农牧业等领域。　　2.1培育家畜抗病新品种　　传统的家畜育种是通过经典的物种选择方法进行培育，其局限性主要有2个方面。首先，遗传信息只在同种或亲缘关系很近

8、的种间才有可能变换重组。其次，新种选择的先决条件是变异或突变，而天然的突变频率是极低的。随着转基因技术的不断完善和成熟，人们可成功地避开物种间杂交不育的生殖隔离，打破物种界限，突破亲缘关系限制，进行基因交流，培育出自然界和常规育种难以产生的具有特别优良性状的品种或种群，其中抗病转基因动物的培育受到了广泛的关注。　　病毒性脑膜炎病毒引起家畜急性中枢神经系统感染性疾病，造成巨