转基因动物的应用 转基因动物的应用 转基因动物的基因转移方法和应用

【导读】转基因动物所有的细胞均整合有外源基因,并具有将外源基因遗传给子代的能力,若动物只有部分组织细胞整合有外源基因,则称为嵌合体动物,这类动物只有在整合了外源基因的“部分组织细胞”恰为生殖细胞时,才能将其携带的外源基因遗传给子代。

遗传的基本物质是DNA,基因则是位于染色体上有遗传效应的DNA片段,下面我们一起来看看转基因动物的基因转移方法和应用。

    转基因动物的基因转移方法和应用

    哺乳类动物基因转移方法,是将改建后的目的基因(或基因组片段)用显微注射等方法注入实验动物的受精卵(或着床前的胚胎细胞),然后将此受精卵(或着床前的胚胎细胞)再植入受体动物的输卵管(或子宫)中,使其发育成携带有外源基因的转基因动物。

    根据外源基因导入的方法和对象的不同,目前制作转基因动物的方法主要有显微注射法、反转录病毒法、胚胎干细胞(embryonicstemcell,ES细胞)法、电脉冲法、精子载体导入法等

    显微注射法

    是最常用且成功率较高的方法,以转基因小鼠的制作为例,大致过程如下。

    一、采集受精卵

    (1)超排卵:选取6~8周龄的雌性小鼠,先后腹腔注射5U孕马血清促性腺激素(pregnantmareserumgonactotropin,PMSG)和2.5~5.0U人绒毛膜促性腺激素(humarchorionicgonactotropin,HCG),以促进排卵,然后与鼠龄为12周~l年的雄性小鼠按1:1交配。交配成功的标志是在雌性小鼠的阴道口发现白色的阴道栓。

    (2)取受精卵:与雄性小鼠合笼的次日上午,将确认有阴道栓的雌性小鼠用颈椎脱臼法剖杀,取出输卵管,置于培养液中,在体视显微镜下小心的切开输卵管膨大的壶腹部,用透明质酸酶溶液稍用力冲洗,使受精卵与输卵管分离,并流到培养液中,在体视显微镜下选择原核清晰的受精卵,移人装有培养液的胚胎培养皿中,然后在培养皿滴加矿物油使之覆盖在培养液表面,在CO2孵箱(37℃,5%CO2,95%空气)中培养5h左右(一般在上午10时左右取受精卵,培养至l3时可见雌、雄性原核,多数受精卵通常在13~18时之间原核形成并清晰可见)。

    二、向受精卵雄性原核注入DNA溶液

    受精卵中,有分别来自卵子和精子的两个原核,通常来自精子的雄性原核较大,能容纳更多的外源DNA,因此一般都是向雄性原核注入DNA溶液。另外,要导入的基因DNA还必须先用琼脂糖凝胶电泳法测定其纯度。将含有10~20个受精卵的培养液滴和DNA液滴共同滴放于载玻片上,然后固定在显微注射仪的载物台上,将视野中央调于DNA液滴上,右手持充满矿物油的玻璃吸管吸取DNA溶液,吸入量以DNA溶液和矿物油之问出现弯月形位置为准,然后再将视野中央移至

    受精卵液滴上,左手控制持卵吸管,利用负压将受精卵固定,并将右手的吸管尖端移至固定了的受精卵上,继而插入受精卵雄性原核,将DNA溶液注人雄性原核中,为肯定是否已注入,须用肉眼确定雄性原核是否膨大。仅将未损坏的完成操作的卵收集起来,在37℃的CO2孵箱中培养过夜,第2天将发育成2细胞的卵挑选出来。

    三、将2细胞的受精卵移植到假妊娠雌性小鼠的输卵管中

    用结扎了输精管的雄性小鼠与发情期的雌性小鼠(一般选用ICR小鼠)进行交配,虽然不能引起受精,但可以刺激子宫颈管,使雌性小鼠体内的黄体活化,造成能继续妊娠的内分泌环境,这种小鼠称为假孕雌性小鼠。将经显微注射的2细胞受精卵移植至交配第3天的假孕母鼠输卵管中,仍可正常发育。操作时,最好是在两侧输卵管各移植l2个卵,这样,情况良好时可得8只仔鼠,有时仅能产生1只仔鼠,因为DNA注入而造成的损伤可使许多受精卵在中途停止发育。

    四、导入基因的鉴定

    通常,胚胎移植生育出的全部仔鼠中,约有20%~30%具有导入基因,因此要用SouthernBlot或PCR法对导入的遗传基因进行分析,以便挑选制作外源性基因导入成功的小鼠进行饲养和繁殖。

    基因显微注射法的特点是外源基因的导入整合效率较高,不需载体,直接转移目的基因,目的基因的长度可达lOOkb(10万个碱基对)。它可直接获得纯系,所以实验周期短。但需要贵重精密仪器,技术操作难度大,并且外源基因的整合位点和整合的拷贝数都无法控制,易造成宿主动物基因组的插入突变,引起相应的性状改变,重则致死。

    五、反转录病毒感染法

    反转录病毒具有侵入宿主细胞并整合于细胞染色体DNA的能力。将外源基因DNA插入反转录病毒载体,通过辅助细胞包装成高感染度的病毒颗粒,感染胚胎后,将感染的桑椹期胚胎细胞导入子宫,可发育成携带外源基因的子代动物。

    该法整合率较高,目的基因不易破坏,多是单拷贝、单位点整合,适合于难以观察到原核的禽类受精卵。由于病毒衣壳大小的限制,目的基因不宜超过10kb,否则影响活性和稳定。此外,病毒DNA可能影响外源基因在宿主动物的表达。

    胚胎干细胞法

    胚胎干细胞(ES细胞)是指从囊胚期的内细胞团中分离出来的尚未分化的胚胎细胞,具有发育全能性,能进行体外培养<扩增、转化和制作遗传突变型等遗传操作。本法以整合有外源基因的ES细胞作为供体细胞,大致过程如下:

    (1)获取发育至一定时期的胚胎,经培养后,剥离和分散内细胞团,再培养,最后分离、扩散、鉴定ES细胞。

    (2)通过基因打靶技术,将外源基因经逆转录病毒感染、电脉冲法等方法导入ES细胞,体外培养和筛选有外源基因表达者。

    (3)获取囊胚期胚胎,作为ES细胞的移植受体。

    (4)通过显微操作将ES细胞注入到囊胚期胚胎的腔内,使之与内细胞团紧靠在一起,成为嵌合体。

    (5)将注射过的胚胎,经培养后筛选无发育缺损的囊胚,移植到交配第3天的假孕受体动物子宫内,培育出转基因动物。本法外源基因整合率高,植入囊胚前筛选合适的转化的ES细胞,克服了以前只能在子代选择的缺点,并能充分利用分子生物学发展起来的各种先进方法,是很有前途的技术。缺点是不易建立ES细胞系。并且由于通过嵌合体途径,所以实验周期长。

转基因动物的应用 转基因动物的应用 转基因动物的基因转移方法和应用

    电脉冲法

    电脉冲法(electroporation)又称电穿孔法,是将供体DNA与受体细胞充分混匀,在外界的高电压短脉冲下改变细胞膜结构,使细胞膜产生瞬间可逆性电穿孔,从而使一定大小的DNA可以通过细胞膜进入细胞,运送到细胞核。1980年,津墨缅(Zimmermann)等首先应用电脉冲技术把药物及染料导人小鼠胸腺细胞及红细胞,同年汪大键(T.K.Wang)和细基(Neumail)首先报道了用电脉冲法将TK基因导人CTK小鼠的CTK细胞,在106个处理细胞中得到了67个转化克隆:开创了外源基因的电脉冲方法。目前在动物中电脉冲法主要用来转化胚胎干细胞。

    精子导入法

    利用精子作为外源基因载体,借助受精作用把外源綦因导人受精卵,整合到受精卵的基因组中,称之为精子载体导入法,是构建转基因动物的一种新尝试。该法简单、方便,依靠生理受带过程,免去了对原核的损伤。但在实践中成功率较低,对精子是否可作为外源DNA的载体也存在争论。

  

爱华网本文地址 » http://www.aihuau.com/a/359151/237284367708.html

更多阅读

光栅尺在数控机床中的应用 数控机床的应用领域

摘要:简要介绍光栅尺在数控机床上的应用及使用注意事项关键词:光栅尺海德汉发格间隙 数控机床在数控机床中,光栅尺的作用是作为数控系统的位置检测元件,检测机床的直线轴的实际位移是否和数控系统发出的指令相符。数控机床的加工精度

小导管超前预注浆 超前导管注浆在富水区治理施工中的应用

     隧道涌水是指在富水的岩体中开挖隧道,岩体裂隙互相贯通并且含有富水时,大量的地下水就涌入洞内,新开挖的隧道就成为排水的新通道。在粘性土及未胶凝的断层破碎带中,涌水的动水压力和冲刷作用,能够导致隧道围岩失去稳定性,从而形

不动点定理的应用 简论不动点在一般经济均衡证明中的应用

摘要:本文给出了一般均衡及不动点定理的历史性阐述,在这基础上,作者刻画了不动点定理在一般均衡存在性的应用证明。从而,从中可以窥见主流经济学主线的历史变迁轨迹。关键词:一般均衡;不动点;流形一、 一般均衡由来及其模型一般均衡相对于

声明:《转基因动物的应用 转基因动物的应用 转基因动物的基因转移方法和应用》为网友丅约定分享!如侵犯到您的合法权益请联系我们删除