转基因动物研究中存在问题

１５年来已建了许多用作研究人类疾病的转基因动物模型。转基因动物已作为研究代谢调节、分化、发育中有关基因功能的工具,它已作为一种分子农场可生产基因产品等。但要看到,转基因还有许多问题要解决。首先是转基因的阳性率低,这是受了许多因素如ＤＮＡ样品质量,分子大小和结构,动物种属,原核的可见性,注射针的调节和微注射技术等影响。通常转基因首建的阳性率在１０-２０％,有时甚至低于１％。在基因操作后,外源基因整合到宿主基因组,可引起包括插入突变在内的宿主细胞基因突变,缺失突变,宿主基因扩增和位移。转基因的表达不能预测,可能因转基因的改变,质粒序列的影响,整合部位和拷贝数不确实,缺乏顺式作用元件或反式作用因子。这使得转基因功能分析紊乱。此外,转基因动物模型可能和预期不符,转基因过度表达可使动物表型异常。一些社会问题也将在本文中讨论。     

转基因小鼠

转基因动物是动物基因工程在医学和农业生物学研究中突出的成果。转基因动物在近十年中已取得很多成果,并为研究分子遗传学、发育生物学、医学遗传学提供了许多宝贵的资料,为研究肿瘤病因学及家畜育种开拓了新的途径。     

转基因动物与基因表达调控的研究

十余年来,随着转基因技术的快速发展,基因表达调控的转基因研究已逐渐开展。本文在下列几方面介绍了转基因动物技术在基因表达调控中的应用。转基因动物可作为在体内研究外源基因表达调控的“反应器”,例如研究酶对底物作用的种属特异性。可以精确研究ＤＮＡ顺式作用序列,探讨包括改变基因表达在内的组织和阶段特异性表达,增强子、内含子和核基质附着区的调节作用以及各基因间相互作用。转基因动物可研究发育中的时、空调节（如β－珠蛋白基因和同源异形盒基因）以及基因多级调节系统。通过同源重组得到基因缺陷动物（基因敲除动物）可探讨目的基因突变所致的异常表型以研究基因功能与调控。     

提高转基因表达水平的策略

随着转基因相关技术的发展,转基因动物技术在许多方面得到了成功应用.但外源基因在体内的表达仍然难以预测,特别是大动物的转基因,由于制备效率低下,因而难以筛选出足够的高表达的阳性动物数.基因表达调控研究对提高外源基因在动物体内的表达水平提供了一些新手段,本就避免转基因的位置效应、控制外源基因在动物宿主基因组中的整合、提高转基因的表达效率、构建转基因载体和使用外源基因需要注意的问题等进行综述.     

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。     

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。     

转基因动物在输血医学中的应用

转基因动物技术是在动物整体水平研究和表达目的基因的生物技术,其基本特点是：分子及细胞水平操作,组织及整体水平表达,是常规分子生物学理论和技术的拓展和延伸,也是现代生物高技术研究和开发的热点之一。本简述了转基因动物在输血医学领域的应用及其发展前景,包括利用转基因动物生物反应器制备人血浆蛋白和人血红蛋白、建立血传播病毒的感染模型和血液相关遗传模型以及转基因动物与输血医学的基础研究等。     

一种简便的适合抱卵孵化甲壳动物的转基因方法

动物转基因的方法有很多,但对于许多抱卵孵化的甲壳动物,许多已有的转基因方法不可行或不易操作。在对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)的基因改良过程中,通过精荚微注射(spermatophore-microinjection, SMI),将目的基因直接注射到交配后的雌虾胸部腹面的精荚中,再由精子介导的简便高效的转基因技术,成功地将抗冻蛋白基因导入到罗氏沼虾的胚胎中,获得了16%以上的基因转移率。这一方法的建立,为进一步开展抱卵孵化的甲壳动物的分子遗传和发育生物学的研究以及育种工作的研究奠定了基础。     

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”。     

胚胎发育早期转基因整合的研究

转基因动物的建立是一项复杂而艰苦的工作,在转基因胚移植受体前对其进行检测,无疑对转基因动物建立具有重要意义。使用小鼠乳清酸蛋白（WAP）控制下的人粒细胞激落刺激因子（G-CSF）基因为显微注射片段,采用PCR方法检测了转基因胚,在1、2和8细胞期的阳性率为100％、77．7％和44．4％。为消除PCR扩增中的假阳性结果,构建了两个具有部分同源性的亚克隆片段进行共注射。PCR扩增片段跨越这一同源区域,转基因的非整合胚不能扩增出特异性片段。结果表明,1、2和8细胞期的阳性率分别为11．1％、55．5％和44．4％,较常规PCR检测获得更为明确的结论,为在大动物转基因的检测提供了新依据。     

制作转基因动物的显微注射技术

转基因动物(Transgenic animals)是指体细胞和生殖细胞的基因组内,含有用实验方法导入的外源目的基因的动物。转基因动物的获得,大大地丰富了基因工程的研究内容,它为研究高等动物基因表达调控的分子机理提供了有效的途径。由于这种系统不仅可以表达多肽和蛋白质的产物作为医疗药物的生产途径,     

心脏基因转录潜能的区域化

心脏基因在心肌中的区域化表达是一个非常普遍的现象,通过转基因动物研究心肌中的转录潜能的区域化已取得了重大的进展.房室转录区域化最早是在线状心管形成时开始出现的.之后,在胚胎心脏的各个部分均可以发现转基因区域化表达.对于转基因在心肌中区域化表达的分子机理的研究,现在主要集中在对转基因调控区域的顺式调控元件和反式调控元件的解析,以及在心肌细胞中对于转录很重要的基因或是已被证明会介导位置信息的基因的表达模式和功能的研究上.     

精子载体法制备转基因动物的研究进展

精子载体法是一种低成本、简单快速制备转基因动物的方法.外源基因主要通过两种方式实现基因整合,一种是直接整合到精子的基因组中;另一种是通过精子携带进入卵细胞,然后整合到受精卵的基因组中.尽管现在已经有很多利用精子载体法获得了转基因动物的研究,但是基于精子在受精过程中,结合、内化、以及转运外源基因等方面能力的差异,转染效率仍有待提高.就利用精子载体法制备转基因动物过程中,精子载体法制备转基因动物的分子机制和方法方面进行系统的阐述和分析.     

阳离子脂质体在转基因畜禽中的应用

脂质体是由可生物降解的磷脂组成的双分子层结构,与生物膜有较大的相似性和组织相容性.阳离子脂质体作为一种新型的基因转移载体,以其生产简便、毒性低、无感染危险等优点在转基因领域越来越受到研究人员的青睐.随着转基因动物研究的不断深入,阳离子脂质体更是成为当今各种转基因方法中首选的非病毒类外源基因载体,在保护外源基因和提高其转染效率方面都发挥着重要作用.就阳离子脂质体的结构形式、介导基因转移的机制及其目前在转基因畜禽领域中的研究进展做一综述.     

乳腺生物反应器实用化研究-现状与问题

转基因家畜的乳腺有可能作为生物反应器来生产具有生物活性的多肽药物和具特殊营养意义的蛋白质。一个新兴的转基因动物制药业已开始崛起。用乳汁蛋白质基因的调节元件不仅有可能使转基因的表达只限于乳腺组织,而且有可能使转基因表达产物得到高水平表达和大量生产。各种酪蛋白,以及乳清蛋白和乳球蛋白等基因的调节元件已相继被克隆和投入使用。已经有多种具有生物活性的昂贵的医用蛋白质在乳腺组织中合成并分泌。迄今,转基因动物的研究明确了在乳蛋白基因启动区域上游区的一些乳腺特异和激素诱导转录元件,细胞系和原代培养细胞的转染的研究鉴别了一些组成性和激素诱导的因子。但转基因随机整合造成的“位置效应”所引起表达结果的不确定性,限制了乳腺生物反应器产业化的形成和发展。由于乳汁蛋白质基因的表达都具有典型的时空特异性格式,乳蛋白基因的表达受到了激素和发育调节的转录因子的综合调控。为使乳腺反应器的应用更卓有成效和得心应手,我们尚需对它的发育和激素调控密切相关的生理学和染色体座位具备充分了解。     

转基因动物在microRNA研究中的应用

MicroRNA是一类在转录后水平上调节基因表达的非编码小分子RNA,在生物体生理、病理等过程中发挥重要作用．MicroRNA功能的研究将是未来人们关注的焦点．通过转基因技术建立的多种动物模型在整体水平揭示了基因的功能．近年,以microRNA为研究对象的转基因动物模型数量不断增加,构建策略不断丰富．通过miRNA过表达、敲除及敲减等手段已揭示了miRNA在肿瘤、心血管系统疾病等多方面的作用．转基因动物正成为microRNA研究中不可或缺的工具．     

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     

制作转基因动物的显微注射技术

转基因动物（Transgenic animals）是指 体细胞和生殖细胞04基因组内,含．有用实U,方 法导入的外源目的基因的动物。」转基因动物的 获得,大大地丰富了基因工程的研究内容,它 为研究高等动物基因表达调控的分子机理提供 了有效的途径。由于这种系统不仅可以表达多 肤和蛋白质的产物作为医疗药物的生产途径, 而且外源基因的表达还可以引起动物表型的改 变,并能传递至后代,因此为创造新品种提供了 可能性。     

植物抗旱耐盐基因的研究进展

近几年许多与植物抗旱耐盐相关基因被克隆和分析,同时通过转基因技术将这些基因转到植物中异源表达,能显著提高转基因植物的抗旱耐盐能力。这些基因主要包括渗透调节基因、蛋白类基因(如信号传导中的蛋白激酶基因)及转录因子等。在逆境条件下,渗透调节基因通过合成脯氨酸、甜菜碱、糖类和多胺类等渗透调节物质维持植物中的渗透平衡;蛋白激酶基因产物是细胞信号传导中的组分,这些基因能促进植物对干旱失水反应和逆境信号的传递,启动抗逆基因的表达;转录因子通过与相关基因的特异性结合来调控其表达,进而产生相关调控蛋白等物质增强植物在逆境中的生存能力。本文主要综述了这三类抗逆基因的研究现状及其生物学机理,讨论并分析这些基因在应用中尚待解决的问题,为发掘更多的抗逆性的基因资源和进一步开展分子育种工作提供参考。     

转基因动物克隆技术的应用及生物反应器的建立

利用转基因克隆技术实现外源基因的导入宿主染色体基因组内稳定整合,并能遗传给后代,已在基因表达与调控的理论研究、人类遗传病动物模型的建立、药用蛋白的生产、抗病育种、人类移植用的器官的研究等方面得到广泛应用。转基因动物的研究与应用也已经成为21世纪生命科学领域最活跃、最具有实际应用价值的方向之一,尤其是作为生物反应器和医学上为人类提供所用器官方面,其经济价值和社会效益将是不可估量。在查阅大量近年来国内外相关资料的基础上,本文以转基因动物克隆为中心,对转基因动物克隆所采用显微注射技术、核移植技术、基因打靶与真核BAC表达载体制备等主要研究技术,以及转基因动物克隆在异种器官移植、构建生物反应器等方面的应用进行了综合性论述与分析,同时阐述了各种转基因技术的优点与缺点,以其为转基因动物克隆研究提供理论基础与技术支撑。