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转基因猪

摘要

在猪的基因组中转入人的生长素基因,猪的生长速度增加了一倍,猪肉质量大大提高,现在这样的猪肉已在澳大利亚被请上了餐桌。

介绍

猪作为重要的经济动物是人类生活关系最为密切的家畜之一。因其妊娠期短,繁殖力很强,后代生长快等特点又使猪成为常用的实验研究动物。猪在解剖、组织、生理和营养代谢等方面均与人类最接近,因此,转基因猪吸引了众多科学家的极大热情,成功实例也证明了其在生命科学研究中具有独特的优越性和实用价值。

1988年.澳大利亚scammark教授将猪生长激素基因注入猪的受精卵,获得了“超级猪”。这是生物工程在家畜基因工程育种上的一大突破。我国的陈永福等用融合基因omT/pGH进行基因转移,转基因猪的生长速度提高1 1.8%一1 4.2%,饲料利用率提高10%.瘦肉率也有所增加。我国在“七五”,“八五”期间.获生长激素转基因猪的第2.3.4代共215头.并初步建立生产转基因猪的技术体系.转基因猪核心群的生长水平比非转基因猪提高20%.生产效率提高5%。

转基因猪的应用

1、2008年,我国首批转基因保健猪在武汉培育成功,食用这些猪的肉,可以预防心血管疾病。

2、异种器官移植供体模型

猪器官的形状,体积及遗传物质与人类相似.被众多科学家认为是人类异种器官移植(Xenotransplantation)的理想供源。欧洲国家已经将猪的心脏、肾、肝及神经细胞移植给相应器官衰竭的晚期患者及帕金森病患者.但寿命很短。1906年,Jaboulay将猪肾移植给一位患肾功能衰竭的年青妇女.移植物存活了3 d,手术后病人死于尿毒症

阻碍异种器官移植工作获得成功的首要问题是免疫学上的排异反应问题。英国剑桥伊姆朗公司1 993年6月宣布已培育成功3 7头具有人类基因的转基因猪。这种猪含加速人体基因退化因子.可防止人们对新移植器官产生排斥现象。基因敲除猪的诞生使学者们坚定了用猪作为异种器官移植供体的信心.因其含有特异性的基因.可使人对猪器官产生排斥作用的免疫系统失活。目前,利用转基因猪技术克服超级性排斥反应(HAR)的重大突破来自以下方面:一类方法是将人的补体调节蛋白(complement regu-- latory proteins.CRPs),即以CD55、CD59、 CD46为主的细胞膜表面分子的基因转入猪体内。替代不能有效调节人补体作用的猪自身的CRPs.在不同环节抑制膜表面攻击单位的形成.来保护血管内皮细胞:第二类方法是改造HAR的靶抗原的基因α-1,3Gal。采用基因敲除技术去掉猪α-一.3Gal和α-1,3GT基因;第三类方法是联合转基因的思路.进一步研究如何更好地在猪体内进行不同基因的共表达来抑制 HAR.将可能成为异种移植中HAR防治的又一新的启示。总之.将转基因猪的器官用于人体器官移植的技术虽然还存在费用高、效率偏低、操作复杂等问题.但作为医学史上治疗器官衰竭的一种新的途径.必将为患者们带来希望。

3、作为动物生物反应器

1 991年6月美国DNA公司成功的获得了能产生大量人血红蛋白的转基因猪,并干1 992年向美国食品药物管理局(FDA)申报该新药。Paleyanda等报道,在转基因猪乳汁中.人凝血因子的含量约为2.7ug/ mL,比人血浆中的含量高10倍。2001年,加拿大的科学家培育出的携带大肠杆菌 phytase基因的转基因猪.这种猪可以在唾液中分泌phytase.从而提高对饲料中磷的消化率.使猪粪中的磷含量比正常猪降低75%。2004年,韩国的科学家将治疗脑血栓的遗传基因(TPA)注入猪的受精卵中.成功培育出4头通过乳汁和尿生产能排除脑血栓治疗物质的生化猪。

我国在转基因动物乳腺反应器研究方面比较落后,但也开始了hPC转基因猪生物反应器技术的研究。2000年.我国郑新民等用显微注射法.生产出第一批能合成人血清白蛋白(HSA)的转基因猪。

前景

从转基因猪的诞生至今20年时间里,转基因猪的研究经历了起步期、平台期、发展期的历程。近几年来,随着核移植等转基因技术的不断完善和分子生物学的迅猛发展,转基因猪的研究进展很快。将转基因猪技术研究与家畜育种学、医药学和市场研发等学科密切结合,将满足市场对高产优质的家畜育种、人类器官移植供体和动物生物反应器多方面的需求,前景十分美好。

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