转基因动物技术及其若干问题

转基因动物是用基因工程技术,将外源目的基因经由生殖细胞或早期胚胎导入动物胚胎染色体基因组内,使之稳定整合并能传给后一代的动物。被导入的外源目的基因称为转基因。经转基因操作成功的受精卵或胚胎所发育的第一代个体称为首建者。1974年Jaenisch等首次报道应用显微注射法将SV40注入鼠胚胎获得第一例嵌合型转基因小鼠。至今,转基因动物     

应用荧光原位杂交技术检测人β^E珠蛋白基因小鼠染色体上的整合状态

为将荧光原位杂交技术应用于基因定位研究中,探讨一种能有效地检测转基因动物染色体上外源基因整合状态的实验方法,对小鼠腹腔注射秋水仙素后,取转基因小鼠骨髓制备中期染色体,将传统的FISH方法加以改进,检测外源基因在转基因小鼠染色体上的整合状态。检测结果表明,外源人β^E珠蛋白基因已稳定地整合于小鼠染色体上,FISH能直观地反映外源基因在转基因动物染色体上的整合状态,该方法可对转基因动物及基因转移研究中的外源基因整合反进行染色体定位检测。     

转基因动物及其在医学研究中的应用

转基因动物(transgenic animal)是指基因组中稳定地整合有以实验方法导入的外源DNA的动物。被导入的外源基因称为转基因(transgene)。1974年美国学者Jeanisch等首次应用显微注射的方法将SV40 DNA注射到小鼠囊胚腔内,在子代小鼠的许多组织中含有该DNA,后来研究证明该DNA以非整合的附加体     

我国转基因动物研究概况

转基因动物是指用实验方法导入的外源基因在染色体基因组内稳定整合并能遗传给后代的一类动物。自从80年代初美国科学家首次将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵雄性原核中,获得了个体比对照大一倍的转基因“超级鼠”后,转基因猪、鱼、兔和羊等相继问世,为动物基因工程育种提供了新的途径。本文仅就笔者收集到的资料对国内转基因动物的研究作一简要介绍。     

转基因鸡生产的理论和实践

近年来,已成功地将外源基因导入许多动物体内,在提高动物生产率和在免疫学、肿瘤学研究方面做出了巨大贡献,第一个转基因动物是由Ｇｏｒｄｏｎ等于１９８０年培育出的转基因小鼠,转基因动物一词是由Ｇｏｒｄｏｎ和Ｒｕｄｄｌｅ在１９８３年提出的。转基因动物就是指被通过添加或删除一个特殊的ＤＮＡ序列,其遗传结构得到了修饰的动物,其改变了的染色体ＤＮＡ可遗传给后代,通过转基因操作所产生的动物叫做建造动物（ＦｏｕｎｄｅｒＡｎｉ－ｍａｌ）,只有部分建造动物的性细胞整合有外源基因［１］。目前为止,转基因动物多数是采取向受精卵原核中注入ＤＮＡ而获得的。自从Ｓｈｕｍａｎ和Ｓｈｏｆｆｎｅｒ［２］在１９８２年第一次将转基因技术应用于家禽之后,许多学者正致力于这方面的工作。家禽的世代周期短,生产性能高,最适合于转基因技术的应用。但家禽繁殖系统的特殊性导致转基因家禽研究,始终落后于其他动物。     

应用荧光原位杂交技术检测人βE珠蛋白基因在转基因小鼠染色体上的整合状态

为将荧光原位杂交技术应用于基因定位研究中,探讨一种能有效地检测转基因动物染色体上外源基因整合状态的实验方法,对小鼠腹腔注射秋水仙素后,取转基因小鼠骨髓制备中期染色体,将传统的FISH方法加以改进,检测外源基因在转基因小鼠染色体上的整合状态.检测结果表明,外源人βE珠蛋白基因已稳定地整合于小鼠染色体上.FISH能直观地反映外源基因在转基因动物染色体上的整合状态,该方法可对转基因动物及基因转移研究中的外源基因整合后进行染色体定位检测。 Abstract:To determine the integration site of human βE globin gene in the chromosomes of transgenic mice, transgenic mice carrying human βE globin gene were injected intraperitoneally with colchicines, then, bone marrow cells wereisolated and metaphase chromosomes were prepared, the traditional FISH method was improved to detect the integration site of humanβE globin gene in transgenic mice when combined with G-banding. Human t3E globin gene can bedetected in different position of different chromosomes in transgenic mice and FISH signals showed that two mice were heterozygous of human 13E globin gene and one was homozygous. Human t3E globin gene was integrated into thechromosomes of transgenic mice in a random pattern and the results demonstrated that FISH can be used to investigate the integration site of foreign genes in transgenic mice.     

应用荧光原位杂交技术检测人βE珠蛋白基因在转基因小鼠染色体上的整合状态

为将荧光原位杂交技术应用于基因定位研究中,探讨一种能有效地检测转基因动物染色体上外源基因整合状态的实验方法,对小鼠腹腔注射秋水仙素后,取转基因小鼠骨髓制备中期染色体,将传统的FISH方法加以改进,检测外源基因在转基因小鼠染色体上的整合状态.检测结果表明,外源人βE珠蛋白基因已稳定地整合于小鼠染色体上.FISH能直观地反映外源基因在转基因动物染色体上的整合状态,该方法可对转基因动物及基因转移研究中的外源基因整合后进行染色体定位检测。 Abstract:To determine the integration site of human βE globin gene in the chromosomes of transgenic mice, transgenic mice carrying human βE globin gene were injected intraperitoneally with colchicines, then, bone marrow cells wereisolated and metaphase chromosomes were prepared, the traditional FISH method was improved to detect the integration site of humanβE globin gene in transgenic mice when combined with G-banding. Human t3E globin gene can bedetected in different position of different chromosomes in transgenic mice and FISH signals showed that two mice were heterozygous of human 13E globin gene and one was homozygous. Human t3E globin gene was integrated into thechromosomes of transgenic mice in a random pattern and the results demonstrated that FISH can be used to investigate the integration site of foreign genes in transgenic mice.     

转pGH基因猪外源基因染色体定位研究

应用地高辛标记探针对转pGH基因(猪生长激素基因)猪染色体进行原位杂交,经胶体金抗体、银增强放大系统检测外源pGH基因在染色体上的整合位点。研究表明,转基因阳性个体间外源基因整合位点存在差异,但对个体而言,外源基因总是集中分布于某一特定的染色体上。本研究将为探究外源基因整合位点与其表达效率的关系及今后定点整合的研究提供理论指导。     

外源基因在转基因玉米中的整合位点分析

玉米是我国第一大作物,在保障我国粮食安全中发挥重要作用。通过转基因技术培育具有抗病虫等性状的转基因玉米新品种,可有效减少产量损失。培育的转基因玉米需要鉴定外源基因整合位点,为转基因玉米的安全性评价提供重要依据。以一个抗虫转基因玉米事件IE34为材料,采用热不对称PCR(TAIL-PCR)和遗传定位方法,鉴定外源基因整合位点及旁侧序列。通过TAIL-PCR得到一段长度为776 bp的玉米基因组序列。分别在旁侧序列和外源基因上游序列设计特异性引物,建立了转基因玉米事件特异性的PCR鉴定方法。将旁侧序列在MaizeGDB中进行比对分析,发现此序列是重复序列而且存在于多条染色体上。构建转基因玉米IE34与自交系B73的F2代遗传分离群体,通过BSR-Seq方法确定外源基因整合在玉米第5染色体短臂2.32-2.70Mb区间内。通过精细定位将外源基因整合位点缩小在第5染色体2.35-2.61 Mb约260 kb的区间内。本研究结果表明,对于整合位点旁侧序列复杂的转基因事件,TAIL-PCR结合遗传定位方法能够有效鉴定外源基因的整合位点。     

人乳铁蛋白 (hLF) 转基因山羊的遗传背景分析

以随机整合方式获得的转基因动物外源基因的拷贝数、整合位点及染色体核型等遗传背景并不清楚,可能会存在外源基因的沉默整合、无效整合、毒性整合以及其表达水平不可预测等问题。文中选取了6只原代(F0)及其相对应的子一代(F1)的人乳铁蛋白(hLF)转基因山羊作为研究对象,分别颈静脉采血、提取DNA,通过染色体核型分析、实时荧光定量PCR(qPCR)、ELISA和Westernblotting等检测技术,研究其外源基因的遗传背景与表达水平。结果显示,6只F0代转基因山羊的染色体没有明显的形态变异、数量改变等异常情况。相对拷贝数高低不同(2–16),且能够稳定地遗传给下一代,F0和F1代hLF基因拷贝数一致。F1代转基因山羊表达hLF水平最高可达1.12 g/L(L3-1,拷贝数8)。结果表明,整合的外源基因能够稳定地遗传下一代,也没有对转基因山羊个体的生长发育造成障碍,而且拷贝数高低与hLF表达水平无明显的相关性,这为转基因山羊及其他转基因动物的新品种培育奠定了基础,解析了遗传背景。     

外源性人TIMP-1基因在转基因小鼠染色体上的整合及定位

为探讨外源基因人基质金属蛋白酶组织抑制物-1（human tissue inhibitor of metalloproteinase-1, hTIMP-1）基因在转基因小鼠家系染色体上的整合和精确定位,应用Southrn印迹检测外源基因在染色体上整合的位点及拷贝数.结果表明,外源基因是以单拷贝、单位点形式整合;应用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）技术检测F4～F20代转基因小鼠中外源基因的整合.结果证明,该家系转基因小鼠自F4代起是纯合子,外源基因整合在17号染色体E区;反向PCR法（Inverse PCR, IPCR）克隆出约3.8 kb外源基因整合位点处的侧翼序列.分析表明,外源基因整合在17号染色体E1.3区,ALK（anaplastic lymphoma kinase, ALK）基因第23个内含子区域.结果提示,获得的转基因小鼠为纯系,外源基因hTIMP-1已稳定整合在转基因小鼠染色体上,并能遗传给后代.     

转基因动物的研究及其发展

最近10年来,蒋外源基因导入动物体内已成为一项重要的基因工程技术,为众多的生物医学领域的研究实验室所采用,获得了许多有价值的研究成果,同时也引起了许多生物工程公司的广泛兴趣,进行了开发研究,成为商业上的热点。以下就动物基因转移的方法学、转基因的表达、遗传规律以及应用和立法等问题作一些简要的介绍与评价。 1.转基因的概念;借助基因工程技术将确定的外源基因通过生殖细胞或早期胚胎导入动物个体的染色体上,这个过程称“transgenesis”。     

转OMT／PGH基因猪外源基因整合及遗传特性研究

实验以转ＯＭＴ／ＰＧＨ基因猪的Ｇ０,Ｇ１,Ｇ２和Ｇ３代共８头猪为材料,应用同位素和非同位素标记的染色体原位杂交技术,对外源ＯＭＴ／ＰＧＨ基因在猪染色体上整合位点进行研究,结果表明：（１）外源基因可以整合在染色体上,整合的位点是随机的。（２）整合在染色体上的外源基因可以遗传给子代;（３）整合在染色体上的外源基因在转基因动物世代过程中整合的位点是相对稳定的。     

转基因动物中基因转移和表达的分子机制

本综述着重讨论在转基因动物中外源基因转移及表达的分子机制,包括外源基因在宿主染色体上整合的分子基础及其影响因素：启动子、内含子、增强子、反式作用因子及载体等各种因素对外源基因在宿主内表达的调节。     

猪生长激素基因在金鱼中的整合、表达与生物活性(英文)

自Ｐａｌｍｉｔｅｒ于１９８２年首次将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵,培育出“超级鼠”以来,转基因动物技术获得迅速发展。本文以低等脊锥动物为实验动物,探讨猪生长激素基因导入金鱼受精卵后的整合与表达、生物学效应及后代遗传等问题,为进一步研究外源基因在高等脊椎动物（包括猪）内整合与表达的调控机理提供方法上的参考。实验结果表明：采用显微注射方法,将羊金属硫蛋白基因启动子与猪生长激素基因重组的线型ＤＮＡ（Ｆｉｇ．１）片段导入金鱼受精卵中,获得成活实验鱼,经斑点（Ｆｉｇ．２）,Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交（Ｆｉｇ．３）,筛选ＰＧＨ阳性的转基因鱼作为亲本交配,分别得到Ｆ１代和Ｆ２代。经斑点、ＰＣＲ－Ｓｏｕｔｈｅｒｎ分析（Ｆｉｇｓ．４,５＆６）及放射免疫检测（Ｔａｂ．１）,表明外源基因在部分受体鱼中得到整合和表达,并能通过有性繁殖传递给后代,且仍具生长效应（Ｆｉｇ．７;Ｔａｂ．２）。本实验获得的转基因阳性金鱼数量有限,且只传了两代,似乎不足以说明转基因金鱼后代表观特征的遗传稳定,但转基因金鱼Ｆ１代中存在外源基因整合位点纯合的个体是可能的。这为建立转基因动物纯系奠定了基础。     

绵羊胎儿成纤维细胞体外培养及转基因研究

目的用增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因转染体外培养绵羊胎儿成纤维细胞,探讨绿色荧光蛋白对绵羊胎儿成纤维细胞生物学特性的影响.方法体外分离培养绵羊胎儿成纤维细胞,经脂质体介导EGFP基因转染第一代成纤维细胞,G418筛选10～12*!d,挑选转基因单克隆细胞,传代培养,进行细胞形态观察、生长曲线以及染色体核型分析,并进行了培养细胞性别鉴定.结果整合有EGFP基因的绵羊胎儿成纤维细胞生物学行为与未转染外源基因的细胞无明显差别,根据荧光强度可直接反应外源基因的表达量.结论 EGFP基因作为体内报告基因可用于转基因细胞的研究,并将整合有EGFP基因的转基因细胞为克隆动物提供核供体奠定了基础.     

外源基因在转基因油菜染色体上的定位及分析

原位杂交技术 ( in situ hybridization,ISH)是基因定位的主要技术之一。近来 ,随着植物细胞染色体制片技术的发展 ,以及酶联放大检测系统的采用 ,在植物中已有低拷贝和单拷贝甚至小于 1 kb的 DNA序列定位的成功报道 [1 ,2 ]。染色体原位杂交技术不仅可以用于基因的物理作图 ,而且可以用来对转基因植物中的外源基因进行染色体定位 [3 5] 。研究表明 ,外源目的基因在转基因植物中的表达与整合位点有关 [6] 。因而 ,进行外源基因在转基因植物染色体上的定位以及研究外源基因的整合位点与表达之间的关系 ,对于开发和利用转基因植物具有重要…     

转基因猪外源生长激素基因的定位研究——非同位素标记染色体原位杂交技术

近几年来发展起来的染色体原位杂交技术是进行基因定位研究的重要手段。它为进一步进行基因定点整合研究提供依据。本文采用非同位素标记染色体原位杂交技术对经显微注射得到的转基因猪进行了内源和外源猪生长激素(PGH)基因在染色体上定位的研究。 用BhlI对pSMTPGH注射基因(本室制备)进行单酶切,选取3.5kb片段以Dig进行标记。为了提高灵敏度,我们采用了胶体金标记抗体技术并结合使用银增加试剂。利用染色体的组型分析,对杂交点的分布进行了统计学分析,发现内源PGH基因位于12p~(11),与国外Thomsen,P.D.等报道的一致。插入的外源PGH基因呈随机分布,但对某一转基因猪来说,外源基因的插入是集中在某一染色体上。这一结果的发现为进行转基因猪外源基因定点整合提供了依据,也为研究外源基因整合位点和转基因猪表观性状的关系准备了条件。     

精子作载体的转基因鱼研究

本文报道了以精子为载体将美洲拟蝶抗冻蛋白基因导入罗非鱼卵,构建转基因鱼的方法,此法简单易行。斑点杂文和ＳｏｕｔｈｅｒｎＢｌｏｔ杂交结果表明,外源基因的整合率为１８．１％,与其它方法构建转基因鱼的外源基因整合率相近。     

采用玉米Ubi-1启动子获得低拷贝转基因玉米植株

通过基因枪粒子轰击和草丁膦（PPT）选择获得可育的玉米转基因植株,并分析了外源基因在转化体中的拷贝数与启动子之间的关系。用玉米Ubi-1启动子驱动外源基因,玉米转化体中外源基因的拷贝数较低;可能的原因为Ubi-1启动子通过与其内部同源序列发生重组而被定点整合进玉米基因组,共转化的两种质粒DNA在整合至玉米染色体DNA之前已重构成为一个整体。结果显示使用某一植物自身基因的启动子可以降低外源基因在该物种转基因个体中的拷贝数,进而避免基因沉默现象的发生。目前已得到第二代转基因玉米种子。