現(xiàn)在食品技術(shù)快速發(fā)展,我們?nèi)粘J称分械囊徊糠秩忸惥褪怯修D(zhuǎn)基因動物加工生產(chǎn)而來。轉(zhuǎn)基因動物不像傳統(tǒng)家養(yǎng)動物,需要轉(zhuǎn)基因技術(shù)實現(xiàn)。轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)是指用實驗導入的方法,將另外一種動物的外源基因在染色體基因內(nèi)穩(wěn)定整合并能穩(wěn)定表達到想要實現(xiàn)基因改造的動物身上的技術(shù)。
1974年,Jaenisch應用顯微注射法,在世界上首次成功地獲得了SV40DNA轉(zhuǎn)基因小鼠。其后,Costantini將兔-珠蛋白基因注入小鼠的受精卵,使受精卵發(fā)育成小鼠,表達出了兔卜珠蛋白;Palmiter等把大鼠的生長激素基因?qū)诵∈笫芫褍?nèi),獲得“超級”小鼠;Church獲得了首例轉(zhuǎn)基因牛。
到目前為止,人們已經(jīng)成功地獲得了轉(zhuǎn)基因鼠、雞、山羊、豬、綿羊、牛、蛙以及多種轉(zhuǎn)基因魚。
主要的轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)包括有:
(1)原核顯微注射法,又稱DNA顯微注射法,即通過顯微操作儀將外源基因直接用注射器注入受精卵,利用外源基因整合到DNA中,發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。其創(chuàng)始人是Jaenisch和Mintz等。此方法目前應用較普遍,現(xiàn)在的轉(zhuǎn)基因動物研究大都是在Palmiter等方法的基礎(chǔ)上有所改進而進行的。這種方法的特點是外源基因的導入整合效率較高,不需要載體,直接轉(zhuǎn)移目的基因,目的基因的長度可達100Kb。它可以直接獲得純系,實驗周期短。但需要貴重精密儀器,技術(shù)操作較難,并且外源基因的整合位點和整合的拷貝數(shù)都無法控制,易造成宿主動物基因組的插入突變,引起相應的性狀改變,重則致死。
(2)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法,指將目的基因重組到逆轉(zhuǎn)錄病毒載體上,制成高濃度的病毒顆粒,人為感染著床前或著床后的胚胎,也可以直接將胚胎與能釋放逆轉(zhuǎn)錄病毒的單層培養(yǎng)細胞共孵育以達到感染的目的,通過病毒將外源目的基因插入整合到宿主基因組DNA中去。這種逆轉(zhuǎn)錄病毒被用重組DNA技術(shù)修飾后作為基因載體在應用中優(yōu)于微注射法之處為:無需要重排,可在整合點整合轉(zhuǎn)移基因的單個拷貝;將胚胎置于高濃度病毒容器中,或者與被感染的細胞體外共同培養(yǎng),或微注射雞胚盤里,整合有逆轉(zhuǎn)錄病毒的DNA的胚胎率高。缺點是:需要生產(chǎn)帶有轉(zhuǎn)基因的逆轉(zhuǎn)錄病毒;插入逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因有一定的大小限度;所得轉(zhuǎn)基因家畜的嵌合性很高,而需要廣泛的雜交,以建立轉(zhuǎn)基因系;轉(zhuǎn)基因的表達問題尚未解決。
(3)胚胎干細胞介導法是將基因?qū)肱咛ビ诩毎?然后將轉(zhuǎn)基因的胚胎干細胞注射于動物囊胚后可參與宿主的胚胎構(gòu)成,形成嵌合體,直至達到種系嵌合。其優(yōu)點是:在將胚胎干細胞植入胚胎前,可以在體外選擇一個特殊的基因型,用外源DNA轉(zhuǎn)染以后,胚胎干細胞可以被克隆,繼而可以篩選含有整合外源DNA的細胞用于細胞融合,由此可以得到很多遺傳上相同的轉(zhuǎn)基因動物。缺點就是許多嵌合體轉(zhuǎn)基因動物生殖細胞內(nèi)不含有轉(zhuǎn)基因。目前,胚胎干細胞介導法在小鼠上應用比較成熟,在大動物上應用較晚。
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