动物乳腺生物反应器

动物乳腺生物反应器
黄泠淇 16302010054
技术原理
乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术,将目的基因转移到尚处于原核阶段(或1～2细胞的受精卵)的动物胚胎中,经胚胎移植,得到转基因乳腺表达的个体,其乳腺组织即可分泌生产目的产品进入奶中。

在构建乳腺表达的外源基因时,外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区,即要有一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列,这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下,使其在乳腺中表达,再通过回收奶得到目的蛋白。

转基因动物乳腺生物反应器建立后尚需进一步鉴定。

可分别从DNA，RNA及表达的目的蛋白等不同水平进行检测，从而确保能得到具有生物活性的目的蛋白。

目的蛋白的分离和纯化的基本路线可以分为：收集转基因动物奶液，离心去脂肪，酸处理去除酪蛋白，盐析、透析、超滤，以及各种层析技术来提纯，最后得到成品。

技术应用
工业上，动物乳腺生物反应器主要应用于生产活性蛋白。

大量抗体，抗生素，疫苗被成功生产出来。

腺反应器生产的抗胰蛋白酶，凝血因子更是帮助无数遗传病患者摆脱病痛。

同时经营养改造过的乳腺生产的奶液可以为免疫系统功能不全的人和接受放疗化疗的病人提供优良的营养物质和安全的药物服用途径。

动物乳腺生物反应器除了用于大量生产蛋白质，还是研究基因的理想工具，利用这项技术能够方便研究基因功能，整合，翻译，修饰，表达，调控等。

也为其他生物反应器的研究和商业应用开辟道路。

技术优点
1.动物乳腺的表达可进行翻译后修饰，如信号肽切除，蛋白的糖基化，羟基化及羧基化等，相比原核生物生产的外源蛋白，这种方法生产的蛋白具有生物活性和稳定性。

2.这种蛋白表达体系简单，一旦建立转基因动物乳腺生物反应器，只要简单地饲养好动物，利用动物乳腺的高表达能力，即可源源不断地得到贵重的药物蛋白。

3.转基因动物乳腺反应器的生产过程是一个畜牧业过程，饲养费用低廉，对环境没有污染，有广阔的发展前景。

因此，利用乳腺专一性表达的生物反应器生产药用蛋白，具有其它表达系统不可替代的优越性。

技术缺点
1.目前的转基因技术不能完全控制目的基因，启动子，调控区的结合位点，也很难找到合适的启动子和调控区基因，难以得到大量表达目的蛋白的乳腺反应器。

2.用于制备动物乳腺生物反应器的大牲畜毕竟是自然界长期进化的结果，机体的保护系统会对一切外源性物质产生排斥作用，动物机体可能会水解生产出来的目的蛋白，羧基化不充分，糖基化形式和人类不同。

3.动物奶液中的蛋白多种多样，而且目的蛋白的表达量变化也很大，而且相对其他蛋白，占比很小。

而且奶液中可能含有细菌，病毒，动物组织碎屑，为目的蛋白的检测和纯化带来困难。