动物转基因技术研究进展论文

从20世纪70年代中期开始，就有人尝试用各种办法向动物体内转移外源基因。如将牛奶成分中特有的基因转移到白鼠体内，这些外来基因在白鼠体内重组后，白鼠分泌的乳汁便含有牛奶成分。这种通过人工方法获得外来基因的白鼠，称为转基因鼠。 转基因动物技术的核心，是把遗传的功能单位——基因转移到动物体内，使它成为动物体内的一部分。被转移的基因可以来自同种或异种动物，也可以来自植物或微生物。这样一来，就打破了物种之间的界线，也可以说动物能与植物、微生物杂交了。不过目前的杂交是低水平的，只限于主管一两个性状的一两个基因。随着科学技术的发展，一次可以转移的遗传信息将越来越多，那时就可以实现真正意义上的动植物之间的杂交。从科学上讲，这将是一个大突破。 目前，世界上已报道了多种生产转基因动物的方法，但真正成熟并可以稳定生产转基因动物的方法只有两种，即显微注射DNA的方法和精子介导的基因转移法。 显微注射DNA的方法是对单细胞的胚胎进行基因操作，涉及复杂的操作步骤。首先是要准确掌握母畜的性周期，在此基础上加以人工调节，使母畜在预先确定的时间排卵，保证获得大量的刚刚受精的单细胞胚胎。第二步是用手术或非手术的方法收集单细胞胚胎，经短暂的离心处理后，放在显微镜下用口径1 μm玻璃微管向细胞核注射500～600拷贝基因。然后把经过DNA注射的胚胎移植到另外一头处于相同性周期的母畜的体内。经过这样处理后，在后代中就会出现1%～3%的转基因动物。效率虽然不高，但结果相当稳定。全世界已在各种动物身上进行了上万次的试验，都能生产出转基因动物。 精子介导的基因转移是把精子作适当处理后，使其具有携带外源基因的能力。然后，用携带有外源基因的精子给发情母畜授精。在母畜所生的后代中，就有一定比例的动物是整合了外源基因的转基因动物。同显微注射方法相比，精子介导的基因转移有两个优点：首先是它的成本很低，只有显微注射法成本的1／10。其次，由于它不涉及对动物进行手术处理，因此，可以用生产牛群或羊群进行试验，以保证每次试验都能够获得成功。 生产转基因动物的研究自20世纪90年代以来日趋活跃，转基因动物技术的实用意义是：①生产出性状优良的家畜家禽，如长得快的，繁殖力高的，能抗病的等；②利用动物体作为反应器，生产珍贵的蛋白质，如一些只能从人体内提取的蛋白质；③利用动物作研究模型，比如，知道高血压症是由某种原因造成，可以生产一些高血压小鼠，让医生在小鼠身上试用各种疗法；④生产玩赏动物，如同猫一样大的小马，如同鼠一样大的兔子，以及各种不同毛色和花纹的观赏动物。 在转基因动物方面，我国也取得了许多可喜的成果，目前已获得了转基因鱼、兔、鸡等多种转基因动物。1998年2月中国科学家又获得了在所分泌的乳汁中含有蛋白凝血因子X的转基因山羊。

人类改造自然界的生物种群，开始于人工筛选育种，继而人工杂交、人工诱变。80年代，中国科学家朱作言国际上首先研制成功了转基因鱼。90年代，国内成功研制了转基因羊。转基因禽类生物反应器，包括肝脏和输卵管表达系统。1993年Ruslin 研究所的Sang博士成功在禽蛋卵黄表达外源蛋白。1994-1995年中国曾邦哲提出系统（结构）遗传学（system genetics）方法和首创了输卵管生物反应器（oviduct bioreactor）的概念与术语、词汇等 –转基因禽类金蛋计划（Goldegg Plan）。1996年在北京召开了第1届国际转基因动物学术研讨会（秘书长曾邦哲）并阐述（Zeng BJ）了输卵管生物反应器、生物系统论与遗传学、生物工程等，并得到了朱作言、旭日干、刘德培等中国著名科学家的参与和支持，哺乳动物乳腺生物反应器和禽类输卵管生物反应器成为转基因动物的重要方向。动物克隆–无性生殖技术，开始于1938年德国科学家施佩曼的蝾螈受精卵结扎实验。1961年中国科学家朱洗采用人工刺激蟾蜍成熟卵，成功研究了两栖类人工单性生殖。1962年，英国科学家J. B. Gurdon，采用核移植法成功培育了非洲爪蟾成体。1980年，美国生物学家P. C. Hoppe和日内瓦超微型外科专家K. I. Illmense，用胚泡细胞核移植方法成功繁育了小鼠。1997年英国I. Wilmut等，用绵羊乳腺细胞的细胞核移植到去细胞核的卵细胞中，成功得到了克隆羊“多莉”，克隆动物的主要目的是解决用作生物反应器的转基因动物品系的纯种繁殖问题。21世纪，基于系统生物学的基因工程 -合成生物学，也就是系统生物工程技术的进展，转基因技术包括转基因动物的研究与开发，进入了人工设计、合成基因与基因调控链的转基因系统生物技术新的时期，改变了以往的单基因克隆、载体构建与基因转移方法，开启了全基因合成、基因调控网络设计乃至人工基因组转移的多基因转基因生物技术时代。

1．强调科学，不主观臆断人们对于转基因食品问题，往往在没有深入了解相关资料之前，已经有了先入为主的态度。甚至连有的科学家和学者，在从事相关研究的时候，也带有个人特色，严重影响了实验结果和理论的科学性。关于转基因食品的动物影响，很多科学家都有研究，但最终只是成为了流言，没有可以确信的结果。“普斯泰（Pusztai）”事件，被认为是引爆转基因农作物安全性激辩的舆论转折点。1998年秋天，苏格兰Rowett研究所的科学家阿帕得·普斯泰（Arpad Pusztai）通过电视台发表讲话，称他在实验中用转雪花莲凝集素基因的马铃薯喂食大鼠，随后，大鼠“体重和器官重量严重减轻，免疫系统受到破坏”。此言一出，即引起国际轰动，在绿色和平等环保NGO的推动下，欧洲掀起反转基因食物热潮。普斯泰的实验遭到了质疑。据称，他是在尚未完成实验，并且没有发表数据的情况下，就贸然通过媒体向公众传播其结论的。他研究的转基因土豆是由他自己构建的，在当时根本没有上市的可能，不存在宣传实验的任何紧迫性。英国皇家学会对“普斯泰事件”高度重视，组织专家对该实验展开同行评审。1999年5月，评审报告指出普斯泰的实验包含6方面的失误和缺陷：不能确定转基因与非转基因马铃薯的化学成分有差异；对食用转基因马铃薯的大鼠，未补充蛋白质以防止饥饿；供实验用的动物数量少，饲喂几种不同的食物，且都不是大鼠的标准食物，欠缺统计学意义；实验设计差，未作双盲测定；统计方法不当；实验结果无一致性。随后Rowett研究所宣布普斯泰提前退休，并不再对其言论负责。