遗传工程动物模型.ppt

第三十页，共53页。 第三十一页，共53页。 打靶载体的构建 打靶载体导入ES细胞：重组置换 基因敲除ES细胞注射入胚泡 胚泡植入假孕小鼠的子宫中 嵌合体的杂交育种 2. 基本程序 第三十二页，共53页。 Injection of ES cells into blastocysts 第三十三页，共53页。 外源基因整合情况的可控性高。 可预先在细胞水平检测外源基因的拷贝数、定位、表达的水平及插入的稳定性。 外源基因导入ES细胞的方法多样，细胞鉴定及筛选方便。 3. 优 点 第三十四页，共53页。 ES细胞系建立及培养困难 维持ES细胞的未分化及多向分化潜能不易 所得个体为嵌合体 目前，胚胎干细胞介导法在小鼠上应用比较成熟，在大动物上应用较晚。 4. 缺 点 第三十五页，共53页。 遗传病研究 肿瘤的研究 生物制药 5. 在医学中的应用 第三十六页，共53页。 （三）反转录病毒法 （四）精子载体法 第三十七页，共53页。 第三十八页，共53页。 遗传工程动物模型 第一页，共53页。 第一节 概述 人们经过了长期不懈的努力，渴望揭开生命之谜，虽有进展，但谜仍然是谜。然而，随着2001年6月人类基因组草图公布，生命科学也随着进入到一个新的纪元－后基因组时代，即由结构基因组转向功能基因组的研究，大规模、系统地研究基因功能及其在生理和病理过程中的作用。因此，遗传工程动物模型是必不可少的研究工具。 第二页，共53页。 一 、 定 义 运用各种技术手段有目的地干预动物的遗传组成，导致动物新的性状的出现，并使其能有效地遗传下去，形成新的可供生命科学研究和其他目的所用的动物模型，这类动物可被称为遗传工程动物模型。 第三页，共53页。 二 、 技术手段 显微注射转基因技术 基因定位突变技术 化学或放射诱变技术 第四页，共53页。 显微注射法 胚胎干细胞法 (embryonic stem cells，ES细胞) 逆转录病毒感染法 精子载体法 细胞核移植 ENU诱变 三 、基本方法 第五页，共53页。 第二节 转基因动物 Gordon等人首次成功地将含有HSV和SV40DNA片段的重组质粒DNA以显微注射法导入小鼠受精卵的雄原核内，得到了带有这种外源DNA顺序TGM。 1982年Palmiter等运用此法得到的所谓“超级巨鼠”,曾引起整个生物学界的轰动。 第六页，共53页。 到目前为止，人类已获得转基因鱼、鼠、羊、猪、兔、牛等等大小动物。 从转基因动物所获得的资料几乎涉及医学遗传、肿瘤学、免疫学等的基因研究，还涉及生物药物的研究，基因治疗的开发研究等。 第七页，共53页。 一 、概 念 通过实验手段将外源遗传物质导入到动物生殖细胞中，并能稳定遗传，由此获得的动物称为转基因动物。 遗传改变： 外源DNA的插入使基因组中任何一个基因的结构发生改变； 外源DNA的插入使染色体发生重排； 导入可以持久存在的遗传实体。 第八页，共53页。 二 、 基本原理 目的基因：显微注射 受精卵或胚胎细胞 整合 植入输卵管 外源基因：顺式作用元件 结构基因 报告基因(report gene) 融合基因 第九页，共53页。 显微注射法 胚胎干细胞法 (embryonic stem cells，ES细胞) 逆转录病毒感染法 精子载体法 细胞核移植 三 、基本方法 第十页，共53页。 以单细胞受精卵为靶细胞，利用显微注射技术将构建好的载体DNA直接注射入受精卵的原核，再将接受注射的受精卵移入假孕母体输卵管继续发育获得转基因动物个体。 目前应用较广泛，最早最经典的方法。 （一）雄原核显微注射法 第十一页，共53页。 1. 程序 准备假孕母鼠 受精卵的准备 基因导入 胚胎移植 对幼鼠的鉴定 第十二页，共53页。 PMSG 第十三页，共53页。 第十四页，共53页。 第十五页，共53页。 第十六页，共53页。 第十七页，共53页。 第十八页，共53页。 第十九页，共53页。 第二十页，共53页。 外源DNA大小基本不受限制（1～50kb）； 导入过程直观； 整合率高 2. 优 点： 第二十一页，共53页。 设备昂贵、环节较多 对操作人员有较高的技术要求　 低效率（尤其是大家畜） 对卵子伤害大，胚胎存活率低 基因整合随机性 转基因沉默 3. 缺 点： 第二十二页，共53页。 基因特异表达的研究 发现基因的新功能 发现新基因 建立基因表达、调控的动物