转基因动物与生物反应器 (2).ppt

鉴于转基因猪在人体器官移植方面遇到的这些困难，PPL公司的科学家预期，转基因克隆猪在医学上的第一项应用极有可能是制造胰岛素的胰岛素细胞，以用于治疗糖尿病。第160页,共161页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第161页,共161页，星期六，2024年，5月在我国上海医学遗传研究所与复旦大学遗传所合作，于1996年成功研制出携带有人凝血因子Ⅸ基因的转基因羊，其中1只产下的羊羔的乳汁中包含有人凝血因子Ⅸ蛋白，这种蛋白是治疗血友病的珍贵药物。利用转基因动物乳腺生物反应器生产药物不会产生伦理上的问题，但是目前技术的难度还比较大，成功率也较低，产业化还需一定历程第128页,共161页，星期六，2024年，5月9．3．3．2动物血液生物反应器及其他生物反应器血液生物反应器比较适合生产人血红蛋白、抗体和生产非生物学活性的融合蛋白。这是由于有活性的蛋白或多肽(如激素、细胞分裂素、组织血纤维溶酶因子等)会进入动物血液循环系统而影响动物的健康。目前，已有多种通过转基因动物生产的具有生物学功能的人血红蛋白问世。第129页,共161页，星期六，2024年，5月人血清白蛋白是人血浆中的主要成分，它是由585个氨基酸构成的蛋白质。在肝脏中合成后分泌进入血液。临床临床上用于治疗失血、创伤、癌症等引起的休克、水肿等。目前，医用血清蛋白主要由人血提取，而有限的血液资源极大地限制了血清白蛋白的生产和使用。据统计，目前国内白蛋白远不能满足市场需要。英国科学家正在研究为人类提供血浆的动物。第130页,共161页，星期六，2024年，5月通过分子生物技术重组能在猪肝脏中表达的人血清白蛋白融合基因，并以显微注射的方法将融合基因注射到猪的受精卵中，培养出转基因猪。从而实现在猪体内合成人血清白蛋白的目的。第131页,共161页，星期六，2024年，5月9．4．1存在问题转基因动物制备是项复杂的工作，存在的许多问题需要进一步的研究解决。除了转基因技术本身外，对于冷冻胚胎技术成活率低仍是一个主要问题。转基因技术的问题主要体现在：9．4转基因技术存在的问题与必威体育精装版进展第132页,共161页，星期六，2024年，5月(一)外源基因表达效率低和遗传丢失目前，在转基因动物研制中，外源基因与动物本身的基因组整合率低，如牛、羊和猪的整合率一般为1％左右，其表达往往不理想，外源基因应有的性质得不到充分表现或不表现、这种情况的原因可能是多方面的：第133页,共161页，星期六，2024年，5月(1)首先是目的基因的问题，不同的外源基因表达水平不相同，因每个个体而异。(2)外源基因表达载体内部各个部分的组合和连接是否合理等。(3)外源基因到达动物基因组内整合的位置是否合理，人们还无法控制外源基因整合的位置，而只能是随机整合。第134页,共161页，星期六，2024年，5月对于大部分转基因在宿主基因组中的表达低的解释是转基因受位置效应的影响。近年来对此现象一种新的解释是：外源基因的不表达是由于多拷贝重复序列导致了该区域异染色质化，从而使转基因沉默。并认为这种沉默是真核生物基因组受到其他序列的威胁时出现的一种保护机制。这些解释是否合理有待于今后研究的证实。第135页,共161页，星期六，2024年，5月（二）转基因技术尚不成熟以上这些问题除了理论原因尚不太清楚外、另外一个主要原因来自于转基因技术本身的不成熟。目前用于转基因动物制备的方法主要有显微注射法、ES细胞法、病毒载体法、精子载体法等，其中精子载体法还刚刚起步，对其重复性还有争议。而病毒载体法由于安全性等问题而难以推广。第136页,共161页，星期六，2024年，5月原核显微注射法被公认为应用最为广泛的转基因制备技术，但是它需要昂贵的设备、再者，存在易损伤受精卵而效率低下、外源DNA整合进受体基因组的机会很小(在时间和位置上基本都是随机的)等不足。尽管ES细胞传代稳定，体外操作性强，适用于多种方法导入外源基因。而且允许在体外培养细胞进行转基因整合的筛选和鉴定，是现有技术中最有前途的一种。但是ES细胞建系非常困难，目前仅有小鼠的ES细胞建系方法比较成熟，而对于大型动物如家畜尚未成功，这是影响ES细胞法进一步应用的主要障碍。第137页,共161页，星期六，2024年，5月(三)转基因动物成活率低及其后遗症转基因动物出生后部分个体易表现出各种生理和免疫缺陷，此外转基因动物也存在许多后遗症。如转生长激素基因的转基因动物的死胎和畸形率高，患关节炎、胃溃疡、肾病和生殖能力丧失等疾病的较为普遍，这可