转基因技术及其应用

转基因技术及其应用

转基因动物

转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定表达的一类动物。1974年，Jaenisch应用显微注射法，在世界上首次成功地获得了SV40DNA转基因小鼠。到目前为止，人们已经成功地获得了转基因鼠、鸡、山羊、猪、绵羊、牛、蛙以及多种转基因鱼。

转基因动物技术

原核显微注射法

逆转录病毒载体法

胚胎干细胞介导法

精子介导法

转基因技术的应用

在基础理论方面的应用由于外源动物基因可在转基因动物细胞中整合、表达，并制约于受体基因背景的调控，因此，可把转基因本身当作一个理想的功能标记，进而在理论实践方面得到应用：

可以对基因的结构和功能进行研究，Jacob和Kollaid等用两种不同的基因的局部片段组合成融合基因，做转基因工作，观察了这些异常的外源基因在宿主动物中的表达情况，并进行了有意义的探讨。

可以进行组织表达特异性研究，Fukamizu等用含有转录起点上游3Kb，下游1.2Kb的人肾素基因构建转基因小鼠。

还可以研究发育过程的特异性表达。将不同的外源基因转入宿主动物受精卵或早期胚胎干细胞，可观察研究目的基因在胚胎不同发育阶段的特异性表达、闭关及调控机理。应用于动物生产

在医学领域中的应用

建立诊断和治疗人类疾病的动物模型

生产可用于人体器官移植的动物器官异源器官移植可能是解决世界范围内普遍存在.

器官短缺的有效途径，目前对器官供体动物研究较多的是猪。猪作为人类器官移植的供体动物有以下一些优势：妊娠期短，产仔数多，后代生长快，而且不存在伦理方面的问题。更重要的是猪的不同发育时期的器官，诸如心脏、肾等与不同年龄的人的器官在大小上比较接近，极有可能代替病人的某些器官。

美:能发红光的转基因鱼

在美国得克萨斯州，一种能发红色荧光的

转基因斑马鱼在水中游动。一家美国公司打算将这种会发光的转基因热带鱼作为宠物在美国销售，售价估计为每条5美元。这将是在美国销售的第一种转基因宠物，但部分环保人士担心它可能对生态环境造成危害。

转基因蚕获新突破荧光茧问世

看似平常的蚕茧，在紫外灯照射下，居然发出

荧荧绿光。更为神奇的是，它其中还含有蜘蛛丝的

蛋白。中科院上海生物化学与细胞生物学研究所宣

布在世界上首次实现了“绿色荧光蛋白与蜘蛛拖牵

丝融合基因”在家蚕丝基因中的插入，这标志着我

国转基因蚕研究获新突破。

从1996年开始，科研人员利用电穿孔法，把蜘

蛛特有的拖牵丝蛋白基因“打”入家蚕受精卵中，

并解决了一系列转基因关键技术。经过4年的不懈努力，终于成功地在蚕丝中检测到“蛛丝马迹”。

荧光茧的获得则属于“无心插柳”。课题组负责人、中科院上海生化与细胞所博士生导师陆长德告诉记者，为对转基因蚕进行筛选，生物学上通常采用绿色荧光蛋白作为转基因的“标签”。令人惊奇的是，绿色荧光蛋白和拖牵丝蛋白完美地融合在一起，结出了神秘的荧光茧。用蛋白质工程技术改造蚕丝性能，是我国科研人员的独创。据陆长德介绍，在所有天然蛋白中，蛛丝的强度最高，家蚕则是最好的“吐丝工厂”，两者结合，有望带来新材料领域的一系列应用

科学家培养出不传播疟疾的转基因蚊子(图)

科学家成功地培养出一种“转基因”蚊子，并打算用这种蚊子控制疟疾的传播。这项发表在《自然》期刊上的最新研究成果称:实验中发现，被这种蚊子“新品种”叮咬过的老鼠不会患疟疾病。

转基因斑马鱼的白血病模型

斑马鱼对于癌症研究来说是一个非常有价值的模型。它们能象人类一样患癌症，而且遗传背景

相对简单。但构建稳定的转基因品系却不太容易。Thomas Look and colleagues的新研究提出

了在斑马鱼中构建转基因品系的新方法，他们构建了表达小鼠原癌基因Myc的品系，而且得到

了T细胞的白血病模型。

他们将Myc基因包含在Rag2的启动子下，使此基因被在淋巴细胞中特异性的表达，再将表达载体微注射到斑马鱼的胚胎中去，分别包含一个GFP基因和没有GFP基因的标记。产生的斑马鱼中有5-6%发生了肿瘤，这个比例与单独注射GFP后得到的转化效率大体类似，因此这说明被转入了Myc基因的斑马鱼都产生了肿瘤。斑马鱼在胸腺中产生了肿瘤，胸腺靠近腮。淋巴母细胞也渗透到了肾实质中去，鱼类的肾实质是造血的位点。定量分析发现在患白血病的鱼类中淋巴母细胞渗入肾脏和脾脏的数量是野生型鱼类的倍。

表达谱的分析发现在得到的肿瘤中T细胞特异性基因发生了表达。研究者在肿瘤细胞中发现的zTcr-a基因发生了重排，这更说明了这些肿瘤的胸腺起源，而且也说明其他的突变对白血病的表型也是需要的。

研究者将这些白血病淋巴母细胞细胞重新注射到斑马鱼的体内检测这些肿瘤细胞的可转移性，他们发现7天后，这些淋巴母细胞很快的散布到了斑马鱼的体内，甚至到胸腺中。

这些斑马鱼患的肿瘤后会很快死亡，因此研究者将这些斑马鱼的精子对野生型斑马鱼进行杂交，发现产生了后代也在4-6周之内发生白血病。

转基因食品

什么是“转基因食品”呢？

转基因食品，就是指科学家在实验室中，把动植物的基因加以改变，再制造出具备新特征的食品种类。许多人已经知道，所有生物的DNA上都写有遗传基因，它们是建构和维持生命的化学信息。通过修改基因，科学家们就能够改变一个有机体的部分或全部特征。

不过，到目前为止，这种技术仍然处于起步阶段，并且没有一种含有从其它动植物上种植基因的食物，实现了大规模的经济培植。同时许多人坚持认为，这种技术培育出来的食物是“不自然的”。

世界上第一种基因移植作物是一种含有抗生素药类抗体的烟草，1983年得以培植出来。又过了十年，第一种市场化的基因食物才在美国出现，它就是可以延迟成熟的番茄作物。一直到1996年，由这种番茄食品制造的番茄饼，才得以允许在超市出售。

转基因农作物

转基因农作物具有多种全新优良品质，其特征是采用生物工程技术将一个物种基因嵌入另一个物种中。现行的基因工程方法主要有以下几种：