转基因动物技术应用研究进展..doc

转基因动物技术应用研究进展 摘要：本文主要对动物转基因技术发展状况作了概述，重点是近年发展的提高转基因效率的非定点整合转基因方法, 如睾丸转基因法和卵巢转基因法; 提高转基因精确性的定点整合转基因的基因打靶法作了介绍。然后对转基因技术的应用作了论述，最后对转基因技术的发展前景作了展望。 关键字：动物转基因技术；应用；展望 Progress on Techniques for Producing Transgenic Animals And their Application Abstract: This review describes the recently developed animal gene transfer techniques, including gene transfer into the testis and ovary for easily making non-site specific methods; gene targeting in embryonic stem cells, somatic cells and primordial germ cells for site specific methods. The application and prospect of transgenic technology was also discussed. Key words: animal gene transfer technique; application; prospect 动物转基因技术是将外源基因移入动物细胞并整合到基因组中, 从而使其得以表达。自Palmiter等[1] (1982)把大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵获得超级巨鼠以来,世界各国科学家对转基因技术应用于动物生产的研究产生了极大的兴趣,并相继在兔、羊、猪、牛、鸡、鱼等动物上获得转基因成功。转基因动物研究是近年来生命科学中最热门、发展最快的领域之一,其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中。这项技术正在对动物生产产生一场新的革命,在提高生长速度、生产性能,改善产品品质、抗病育种、基因治疗等方面取得了可喜的进展,显示出诱人的应用前景。 1 转基因动物技术 1.1 显微注射法 这一方法是发展最早,目前应用最广泛和最为有效的制作转基因动物的方法,创始人是Jaenisch和Mintz等,Gorden等[2]和最先通过此法获得转基因动物。其基本原理是:通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵,利用受精卵繁殖过程中DNA的复制过程,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。 1.2 逆转录病毒载体导入法 将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高滴度的病毒颗粒,人为感染着床前后的胚胎,也可直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目的,通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组DNA中去。Haskell等[3]应用该方法制作了转基因牛。1.3 核移植法 该方法首先将外源基因导入到供体细胞中,选择其中带有外源基因的细胞进行扩增,然后将这种细胞的细胞核导入一个去了核的未受精的成熟卵母细胞中融合并激活将重组胚胎直接或进行体外培养发育到桑葚胚或囊胚后植入同步化的假孕动物的输卵管。1997年世界上第一头体细胞克隆羊“多莉”(DOLIY)在英国罗斯林研究所诞生,就应用了该法。安晓荣等[4]通过体细胞核移植技术制作了转基因绵羊。 1.4 人工酵母染色法 人工酵母染色法(YAC)是一种新型载体。其容量巨大,有克隆百万对碱基的大片段DNA的能力。此法可保证巨大基因的完整性,保证所有顺式作用因子的完整性和完整的结构基因位置的不变性,因此保证了长片段外源基因的整合率,可消除和减弱基因整合后的位置效应。Fujiwara等建立了210 kb YAC DNA转基因小鼠,在乳腺获得高水平表达人乳白蛋白,而未表现出普通转基因鼠所出现的位置效应。 1.5 性腺转基因方法 早期的动物转基因研究中, 大量应用了利用逆转录病毒介导、显微注射、电穿孔、脂质体介导、精子载体法等方法, 这些方法需要复杂的操作仪器和胚胎体外培养等复杂的实验过程, 同时获得转基因动物的效率很低, 一般不到10%。Kim et al[5]根据精子作为外源基因载体转基因的原理, 及一般细胞都能够吸收外源DNA 的原理, 把外源基因用脂质体转染精原细胞, 再将被转染的精原细胞微注射到精原细胞被破坏的雄性动物的睾丸的曲精细管内, 结果发现小鼠在康复后可以产生携带外源基因的精子。如果利用这样的小鼠对雌鼠交配, 可以预期能够产生含有所转外源基因的转基因小鼠。沈新明等省略了对精原细胞转染外源基因并对曲精细胞移植转染细胞的步骤, 直