动物的基因工程技术及其意义
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动物的基因工程技术及其意义
第23卷 第6期
临沂师范学院学报2001年12月
动物的基因工程技术及其意义
高 翔,刘京贞
(临沂师范学院生物与农林科学系,山东临沂276005)
摘 要:动物的基因工程技术(或遗传工程技术)目前已发展了三大类,包括动物转基因技术、克隆技术及
转基因克隆技术.它们具有重大的应用价值和科学意义,有着诱人的发展前景,必将成为21世纪全球范围内生物工程领域竞争的热点.
收稿日期:2001202213
作者简介:高翔(1944—),女,山东沂南人,临沂师范学院教授.
66临沂师范学院学报第23卷20世纪80年代的研究都是利用胚胎母细胞获得的克隆动物.进入90年代,开始研究利用动物体细胞克隆.1997年Wilmust等利用绵羊乳腺细胞进行核移植试验,并成功获得了世界上第一只体细胞克隆羊———“多莉”.这一成果开创了哺乳动物细胞核移植的新里程碑,从此使动物基因工程技术上了一个新台阶.
(cloned)羊(即细胞核移植羊).“克隆”(细胞核移植)一词很快就成为一个专门的科学的复制品,因此人们称它为“克隆”
术语,频繁地出现在科学及新闻文献Biblioteka Baidu.
“多莉”和“阳阳”的出生充分证明,高级哺乳动物已分化的体细胞核移植后,可获得正常的克隆动物.由此引起了全世界的轰动,有人提出要克隆人,并声称已掌握了克隆人的技术,由此引起了全球有关克隆人及其人类伦理学方面的争论.人的克隆技术将会危及到人类的家庭观念和夫妻关系,并可造成人与人之间关系的混乱和社会的动荡.于是,包括中国在内的许多国家纷纷制定了禁止克隆人研究和实验的法律和法规.但目前美英等国已放宽了对人类克隆的限制,允许治疗性克隆(即用于治疗疾病的克隆)的研究,禁止繁殖性克隆(即用于繁殖人的克隆)的研究.
以前人类损伤或病变了的器官移植,只能用具有相同血型或自体的,不但来源少、价格高且易引起排斥反应,成功率低.利用转基因克隆动物技术,可以用病人自身器官细胞培育出该器官,避免了排异反应,具有诱人的发展前景.
总之,动物的基因工程技术发展迅速,意义重大,是目前生物技术研究领域的热点之一.也必将成为21世纪国际范围内的生物工程领域的竞争热点,定会为21世纪的人类生活和健康作出巨大贡献.
2动物基因工程技术的应用
2.1拯救濒危物种方面的应用
现在全世界每年有近千种动物灭绝或濒临灭绝,可利用克隆技术大量复制这些濒危动物,更有效地保护珍贵动物遗传资源.
2.2在畜牧业方面的应用
采用简便的体细胞转染技术实施目标基因的转移,可以避免家畜生殖细胞来源困难和低效率,还可以在实验条件下进行转基因整合、预检和性别预选.对于与性别有关的性状(如乳用、蛋用必须为雌性个体),它可以预先选择雌性(或雄性)性别克隆,从而预定胚胎和后代的性别.如发现一个高产优质的奶牛个体,可以用该牛的体细胞,通过转基因克隆技术大量快速地繁殖出与此牛产奶性状一样的克隆牛,大大提高经济效益.
转基因克隆动物是转基因动物技术与克隆动物技术的有机结合.它是以体细胞(包括动物成体体细胞、胎儿成纤维细胞等)为受体
,将目的基因以DNA转染的方式导入能进传代培养的动物体细胞,再以这些体细胞为核供体,进行动物克隆.转基因动物克隆是指在获得转基因动物的基础上再进行动物克隆.转基因克隆动物技术的应用,使基因转移效率大为提高.转基因动物后代数迅速扩增,所需动物数大幅度减少.
参考文献:
[1]SpemannH.Embryonicderelopment.InductionNewyork:HafnerpublishingCO.1938.210—211.
[2]GurdonI,EmbrydBJ.Exp.1962,10:622—640.
[3]MCGrathJ,SolterP.Science.1993,220:1300—1302.
关键词:转基因动物技术;克隆动物技术;转基因克隆动物技术
中图分类号:Q789文献标识码:A文章编号:1009-6051(2001)06-0065-02
1动物基因工程技术概述,值.而把转基因技术与克隆技术结合,.
.也就是说此动物体的基因组中,.其原理是:从某种动物分离提取,重建和扩增,再将加工好的这种目的基因导入另外一个同种或,使其稳定地整合到受体细胞的基因组中,再将此受精卵移入代孕母体子宫内,发育成成熟的幼体产出.这种方式产生的动物即携带有外源目的的基因,称转基因动物.常用的转基因动物技术方法有3种.即原核内显微注射法,转染色体技术和细胞载体技术等.
动物的基因工程技术始自1938年,当时spemman提出了将胚胎细胞核移入去核卵母细胞的构想[1].直到1952年才首次获得成功,由Briggs等人将青蛙囊胚期的细胞核移入去核卵中,经正常卵裂发育成蝌蚪.由此开辟了高等动物发育生物学研究的新领域.1962年Gurdon用已分化的蝌蚪肠上皮细胞核移植到去核蛙卵,培育出了具有繁殖能力的成蛙[2].20世纪80年代开始,动物基因工程得到突飞猛进的发展.如:1981年Illinensee和Hoppe报道采用核移植技术得到了正常的小鼠.1983年Mcgrath和Soleer等利用显微操作技术与细胞融合技术创造了全新的核移植方法,使动物核移植技术向实用性迈进了一大步[3],出现了大量克隆羊、克隆牛、克隆猪、克隆兔等.
[4]张永忠.转基因动物及其在医学上的应用[J].生物学通报,2000(10):10.
TheTechnologyandSignificanceofAnimals’GeneticEngineering
GAOXiang,LIUJing2zhen
(DepartmentofBiologyandAgroforestry,LinyiTeachers’College,LinyiShandong276005,China)
2.3在生物制药方面的应用利用高效表达的克隆转基因动物生产珍贵医用蛋白,.(如抗凝血酶Ⅲ、人血清白蛋白β,—干扰素,降钙素,胰岛素,)技术,定点转入牛或羊的乳球蛋白质基因中,在乳腺中高效表达,.出的治疗蛋白主要有:—1,在绵羊乳汁中表达的α—1—抗胰蛋白酶,人凝血因子Ⅸα—葡萄糖苷酶等[4].此外还从转基,,这些医用蛋白在医疗上都有众多作用.
Keywords:technologyofanimals’geneconversion;technologyofanimalclone;technologyofgeneconver2sionandanimalclone
责任编辑:袁兆岭
克隆技术(Mammaliancloning),又称核移植或无性繁殖技术.也是通过特殊的人工手段(如显微镜操作仪,电融合等)对动物特定发育阶段的核供体(胚胎分裂球或体细胞核)及相应的核受体(去核的原核胚或成熟的卵母细胞)不经过有性繁殖过程,进行体外重构,形成重构胚,并通过胚胎移植(移入代孕母体子宫内)发育成新个体,这种新个体的动物基因型与核供体的动物基因型相同.如“多莉羊”是由绵羊乳腺上皮细胞的细胞核作核供体“,多莉”的基因型即与该绵羊的基因型相同.中国西北农业大学培育成的山羊“阳阳”,核供体是山羊耳朵上的一个细胞核(体细胞核)“阳阳”,的基因型即与此山羊的基因型相同.“多莉”和“阳阳”都没有亲生父母,它们的遗传基因仅来自一个成年羊的体细胞,相当于此成年羊
2.4人类的许多疾病都与遗传因素相关,据报道人类有3000多种遗传病,利用转基因技术制造出各种遗传病的动物模型,可以方便地分析检测出遗传病的致病基因、发病机理,从而更好地防治人类遗传病.目前已培育出了人类的动脉粥样硬化、镰刀形红细胞贫血,初老期痴呆症、自身免疫病、淋巴组织生成、真皮炎及前列腺癌等遗传病的动物模型.
Abstract:Thetechnologyofanimals’geneticengineeringhasdevelopedintothreeclasses,whicharethetech2nologyofanimals’geneconversion,animalcloneandgeneconversionandanimalclone.Theyareofgreatvalueandsignificanceinscienceandtheyhaveanattractivedevelopingprospect:itwillsurelybecomethecompetitionfocusinthetwentyfirstcentury.
第23卷 第6期
临沂师范学院学报2001年12月
动物的基因工程技术及其意义
高 翔,刘京贞
(临沂师范学院生物与农林科学系,山东临沂276005)
摘 要:动物的基因工程技术(或遗传工程技术)目前已发展了三大类,包括动物转基因技术、克隆技术及
转基因克隆技术.它们具有重大的应用价值和科学意义,有着诱人的发展前景,必将成为21世纪全球范围内生物工程领域竞争的热点.
收稿日期:2001202213
作者简介:高翔(1944—),女,山东沂南人,临沂师范学院教授.
66临沂师范学院学报第23卷20世纪80年代的研究都是利用胚胎母细胞获得的克隆动物.进入90年代,开始研究利用动物体细胞克隆.1997年Wilmust等利用绵羊乳腺细胞进行核移植试验,并成功获得了世界上第一只体细胞克隆羊———“多莉”.这一成果开创了哺乳动物细胞核移植的新里程碑,从此使动物基因工程技术上了一个新台阶.
(cloned)羊(即细胞核移植羊).“克隆”(细胞核移植)一词很快就成为一个专门的科学的复制品,因此人们称它为“克隆”
术语,频繁地出现在科学及新闻文献Biblioteka Baidu.
“多莉”和“阳阳”的出生充分证明,高级哺乳动物已分化的体细胞核移植后,可获得正常的克隆动物.由此引起了全世界的轰动,有人提出要克隆人,并声称已掌握了克隆人的技术,由此引起了全球有关克隆人及其人类伦理学方面的争论.人的克隆技术将会危及到人类的家庭观念和夫妻关系,并可造成人与人之间关系的混乱和社会的动荡.于是,包括中国在内的许多国家纷纷制定了禁止克隆人研究和实验的法律和法规.但目前美英等国已放宽了对人类克隆的限制,允许治疗性克隆(即用于治疗疾病的克隆)的研究,禁止繁殖性克隆(即用于繁殖人的克隆)的研究.
以前人类损伤或病变了的器官移植,只能用具有相同血型或自体的,不但来源少、价格高且易引起排斥反应,成功率低.利用转基因克隆动物技术,可以用病人自身器官细胞培育出该器官,避免了排异反应,具有诱人的发展前景.
总之,动物的基因工程技术发展迅速,意义重大,是目前生物技术研究领域的热点之一.也必将成为21世纪国际范围内的生物工程领域的竞争热点,定会为21世纪的人类生活和健康作出巨大贡献.
2动物基因工程技术的应用
2.1拯救濒危物种方面的应用
现在全世界每年有近千种动物灭绝或濒临灭绝,可利用克隆技术大量复制这些濒危动物,更有效地保护珍贵动物遗传资源.
2.2在畜牧业方面的应用
采用简便的体细胞转染技术实施目标基因的转移,可以避免家畜生殖细胞来源困难和低效率,还可以在实验条件下进行转基因整合、预检和性别预选.对于与性别有关的性状(如乳用、蛋用必须为雌性个体),它可以预先选择雌性(或雄性)性别克隆,从而预定胚胎和后代的性别.如发现一个高产优质的奶牛个体,可以用该牛的体细胞,通过转基因克隆技术大量快速地繁殖出与此牛产奶性状一样的克隆牛,大大提高经济效益.
转基因克隆动物是转基因动物技术与克隆动物技术的有机结合.它是以体细胞(包括动物成体体细胞、胎儿成纤维细胞等)为受体
,将目的基因以DNA转染的方式导入能进传代培养的动物体细胞,再以这些体细胞为核供体,进行动物克隆.转基因动物克隆是指在获得转基因动物的基础上再进行动物克隆.转基因克隆动物技术的应用,使基因转移效率大为提高.转基因动物后代数迅速扩增,所需动物数大幅度减少.
参考文献:
[1]SpemannH.Embryonicderelopment.InductionNewyork:HafnerpublishingCO.1938.210—211.
[2]GurdonI,EmbrydBJ.Exp.1962,10:622—640.
[3]MCGrathJ,SolterP.Science.1993,220:1300—1302.
关键词:转基因动物技术;克隆动物技术;转基因克隆动物技术
中图分类号:Q789文献标识码:A文章编号:1009-6051(2001)06-0065-02
1动物基因工程技术概述,值.而把转基因技术与克隆技术结合,.
.也就是说此动物体的基因组中,.其原理是:从某种动物分离提取,重建和扩增,再将加工好的这种目的基因导入另外一个同种或,使其稳定地整合到受体细胞的基因组中,再将此受精卵移入代孕母体子宫内,发育成成熟的幼体产出.这种方式产生的动物即携带有外源目的的基因,称转基因动物.常用的转基因动物技术方法有3种.即原核内显微注射法,转染色体技术和细胞载体技术等.
动物的基因工程技术始自1938年,当时spemman提出了将胚胎细胞核移入去核卵母细胞的构想[1].直到1952年才首次获得成功,由Briggs等人将青蛙囊胚期的细胞核移入去核卵中,经正常卵裂发育成蝌蚪.由此开辟了高等动物发育生物学研究的新领域.1962年Gurdon用已分化的蝌蚪肠上皮细胞核移植到去核蛙卵,培育出了具有繁殖能力的成蛙[2].20世纪80年代开始,动物基因工程得到突飞猛进的发展.如:1981年Illinensee和Hoppe报道采用核移植技术得到了正常的小鼠.1983年Mcgrath和Soleer等利用显微操作技术与细胞融合技术创造了全新的核移植方法,使动物核移植技术向实用性迈进了一大步[3],出现了大量克隆羊、克隆牛、克隆猪、克隆兔等.
[4]张永忠.转基因动物及其在医学上的应用[J].生物学通报,2000(10):10.
TheTechnologyandSignificanceofAnimals’GeneticEngineering
GAOXiang,LIUJing2zhen
(DepartmentofBiologyandAgroforestry,LinyiTeachers’College,LinyiShandong276005,China)
2.3在生物制药方面的应用利用高效表达的克隆转基因动物生产珍贵医用蛋白,.(如抗凝血酶Ⅲ、人血清白蛋白β,—干扰素,降钙素,胰岛素,)技术,定点转入牛或羊的乳球蛋白质基因中,在乳腺中高效表达,.出的治疗蛋白主要有:—1,在绵羊乳汁中表达的α—1—抗胰蛋白酶,人凝血因子Ⅸα—葡萄糖苷酶等[4].此外还从转基,,这些医用蛋白在医疗上都有众多作用.
Keywords:technologyofanimals’geneconversion;technologyofanimalclone;technologyofgeneconver2sionandanimalclone
责任编辑:袁兆岭
克隆技术(Mammaliancloning),又称核移植或无性繁殖技术.也是通过特殊的人工手段(如显微镜操作仪,电融合等)对动物特定发育阶段的核供体(胚胎分裂球或体细胞核)及相应的核受体(去核的原核胚或成熟的卵母细胞)不经过有性繁殖过程,进行体外重构,形成重构胚,并通过胚胎移植(移入代孕母体子宫内)发育成新个体,这种新个体的动物基因型与核供体的动物基因型相同.如“多莉羊”是由绵羊乳腺上皮细胞的细胞核作核供体“,多莉”的基因型即与该绵羊的基因型相同.中国西北农业大学培育成的山羊“阳阳”,核供体是山羊耳朵上的一个细胞核(体细胞核)“阳阳”,的基因型即与此山羊的基因型相同.“多莉”和“阳阳”都没有亲生父母,它们的遗传基因仅来自一个成年羊的体细胞,相当于此成年羊
2.4人类的许多疾病都与遗传因素相关,据报道人类有3000多种遗传病,利用转基因技术制造出各种遗传病的动物模型,可以方便地分析检测出遗传病的致病基因、发病机理,从而更好地防治人类遗传病.目前已培育出了人类的动脉粥样硬化、镰刀形红细胞贫血,初老期痴呆症、自身免疫病、淋巴组织生成、真皮炎及前列腺癌等遗传病的动物模型.
Abstract:Thetechnologyofanimals’geneticengineeringhasdevelopedintothreeclasses,whicharethetech2nologyofanimals’geneconversion,animalcloneandgeneconversionandanimalclone.Theyareofgreatvalueandsignificanceinscienceandtheyhaveanattractivedevelopingprospect:itwillsurelybecomethecompetitionfocusinthetwentyfirstcentury.