转基因技术分析和总结.docx

转基因动物技术是指借助基因工程技术将体外重组的结构基因导入受精卵或早期胚胎，培育出转基因动物（TransgenicAnimal）的技术。整合到动物基因组上的外源结构基因称为转基因。转基因技术被公认为是遗传学研究中继本世纪初的连锁分析、60年代的体细胞遗传和70年代的基因克隆之后的第四代技术。

本文综述转基因动物近年来的研究进展，着重阐述了转基因动物的方法，并对转基因动物技术存在的问题进行了探讨。

显微注射法

显微注射法是目前最常用的建立转基因动物的方法之一，其基本过程是利用显微操作系统和显微注射技术将外源基因直接注入实验动物的受精卵原核，使外源基因整合到动物基因组，再通过胚胎移植技术将整合有外源基因的受精卵移植到受体的子宫内继续发育，进而得到转基因动物。1980年Gordon等用显微注射法获得了2只转基因小鼠；1982年Palmiter等人应用显微注射技

术成功地将人的生长激素基因注射到小鼠受精卵的雄原核中，获得了整合并表达生长激素外源基因的小鼠。其后转基因兔、转基因绵羊、转基因猪、转基因牛及转基因鸡、转基因鱼和转基因山羊亦陆续成功。一般情况下，通过显微注射技术获得的转基因动物成功率很低，大约在1/1000。20世纪80年代中后期，动物生物反应器又成为显微注射法建立转基因动物研究的新热点。这项

工作主要在大的家畜（尤其是奶牛和奶山羊）上。Ebert、Wright等人在1991年得到目的基因高表达的转基因山羊。Wall等在1991年得到目的基因在乳腺中表达的转基因牛。Sharma等1994年研究工作则更为惊人，在所得的7头原代转基因猪中，有一头血液里含有45％的人a－珠蛋白成分，且该头母猪产下的仔猪中，约有42.5%的个体表达有目的基因成分。表明该基因可以遗传。

显微注射法虽然是目前最经典可靠、应用最广泛的方法,但它的整合率低,只有1%～5%,且成本高;基因只能加入,不能剔除或原位修饰;整合是随机的,由于插入位点的关系,转基因的表达不确定;随机整合可能破坏重要的内源性DNA序列或激活细胞的致癌基因;产生的转基因动物常常是嵌合体,即并非所有细胞都整合有外源基因;以及不能在胚胎早期确定性别等等。这些缺点使得该技术的应用受到了很大的限制。

逆转录病毒感染法

逆转录病毒的核酸为一条单链的RNA分子,当其进入细胞后,在反转录酶作用下,病毒RNA反转录为双链DNA分子,整合到细胞核基因组中。该技术的基本过程是把重组的反转录病毒载体DNA包装成高滴度的病毒颗粒,将此病毒颗粒注射到囊胚腔内或将去除透明带的胚胎与分泌病毒的细胞共培养,使携带外源基因的反转录病毒RNA在感染过程中整合到宿主细胞的染色体内,达到外源基因转移到胚胎的目的。目前,通过反转录病毒载体培育的转基因动物只有小鼠和家禽两类。禽类早期胚胎产于体外时已处于桑椹期或原肠早期,此时处于多细胞发育阶段,故有其优越性。1976年Jaenisch等用逆转录病毒作为转基因载体，将SV40DNA注入小鼠囊胚腔中，小鼠体内

发现了目的片断的整合。直到20世纪80年代中期，该方法才用于转基因动物的制备。1986年，

Robertson等用该方法获得目的基因可遗传的小鼠个体。Crittenden等将禽白血病病毒载体转移到鸡的生殖细胞，得到的转基因鸡高水平表达病毒囊膜蛋白。Anthony在1999年使用该方法，外源基因在宿主基因组中的整合率为100％。

该项技术已用于多种转基因动物的制备。鸡受精卵产出后已发育到桑椹胚期，不可能对其进行显

微注射操作，这就显现出了逆转录病毒载体对于多细胞转化的优越性，因此这项技术在培育转基因禽类研究中有广泛应用，而且成为目前制备转基因禽类最有效和最成功的方法。

但由于逆转录病毒作为载体具有潜在的致癌性，而且获得的子代动物嵌合体的比例大，其载体的构建较为复杂,只能转移小片段DNA(≤10kb),转入的基因很容易缺少其邻近的调控序列。另一重要缺陷是复制大量载体DNA所需的辅助病毒基因组也可能与目的基因一起整合到同一细胞核中。因此，此项技术的应用亦受到了一定的限制。

胚胎干细胞法

该方法的原理是胚胎干细胞是从早期胚胎的内细胞团分离出来的多潜能细胞系,它具有与胚胎细胞相似的形态特征及分化潜能，在自养层或条件培养基中有无限增生的能力。基本过程是从胚泡期胚胎的内细胞群中分离细胞，培养这些细胞，并用外源基因进行转染，外源基因通过随即插入或者同源重组的方式整合到干细胞的基因组中。通过抗生素筛选、富集被转染的细胞。把被转染的细胞转移进感受态胚囊，将其移入假孕个体的体内，从而获得转基因动物。

1958