转基因猪的研究现状论文

转基因技术已有20多年的研究历史，作为一项生物高新技术，涉及到农牧业、生物医学、药物产业和环境保护等诸多领域，显示了广阔的应用前景与重大的应用价值。转基因动物(Transgenic animal)研究是人类按照自己的意愿有目的、有计划、有根据、有预见地改变动物的遗传组成，是基于现代分子生物学、动物胚胎学和配子生物工程技术的一项综合技术。通过这种遗传修饰获得的转基因动物包括两类：一是生殖系(科系)DNA发生改变可遗传至后代的动物．二是体细胞发生了改变但不遗传至后代的动物。 1转基因动物的研究现状 自1982年美国科学家Palmiter等将大鼠生长激素(GH)基因导入小鼠受精卵中获得转基因“超级鼠”以来．转基因动物已经成为当今生命科学中发展最快，最热门的领域之一。1985年，美国人用转移GH基因、GRF基因和IGFl基因的方法，生产出转基因兔、转基因羊和转基因猪：同年，德国Berm转人人的GH基因生产出转基因兔和转基因猪；1987年，美国的Gordon等人首次报道在小鼠的乳腺组织中表达了人的tPA基因；1991年．英国人在绵羊乳腺中表达了人的抗胰蛋白酶基因。随后．世界各国先后开展此项技术的研究，并相继在兔、羊、猪、牛、鸡、鱼等动物上获得成功。我国在转基因动物研究方面也取得了较大的进展．1985年首次成功获得转基因鱼．1990年成功研制出转基因猪，1991年获得快速生长的转基因羊。目前大部分转基因家畜均已在我国研制成功。与此同时，转基因动物产业的发展也异常迅猛。据统计．全球现有以转基因技术为核心的公司超过40家．已成为21世纪生物技术领域的支柱产业。1998年全球动物生物技术产品销售额估计为6．2亿美元。预计到2010年仅在农业领域销售额将达到110亿美元，其中75亿美元来自转基因动物品种：而利用转基因动物制作生物反应器生产药物和功能蛋白的销售额预计可达500亿美元。可见，虽然部分转基因动物还处于研究与开发生产阶段，但该项技术给我们生产和生活所带来的益处已引起国际学术界和产业界的高度关注。2转基因动物的应用尽管对转基因动物的实际应用还有许多关键性的技术问题需要解决，但转基因动物在生物基础研究、医学、农业、环境保护等领域已显示了广阔的应用前景。随着基因工程的不断发展，转基因动物技术将不断得到完善．可以广泛运用到未来的生产和生活中。2．1转基因动物在医药领域的应用 转基因动物在医药领域的应用目前主要有2个方面：建立人类疾病的动物模型和器官移植的动物供体。 通过精确地激活或增强某些基因的表达制作各种人类遗传疾病的动物模型，其研究结果具有较高的真实性，可用于诊断、治疗和新药筛选。同时利用转基因动物可建立敏感动物品系及与人类相同疾病的动物模型，可用于药物筛选。其具有准确、经济、方便、迅速等优点，已成为人们快速筛选新药的手段。如癌症，镰刀状细胞贫血、地中海贫血、肝炎、免疫缺陷、透纳氏症和老年痴呆等疾病均已建立相应的动物模型．这些模型的建立能帮助人们认识其发病机制和发展过程，为治疗提供试验依据。 转基因动物可以用于人体器官移植。目前最理想的供体来自转基因猪。中国科学院遗传发育所等单位合作研究了转有人类DAF和CD59基因的转基因猪。并在灵长类动物上进行异种脏器移植试验获得成功。转基因动物还可用于进行异种细胞核移植、生物反应产生药物和营养保健品等。特异种细胞尤其是猪细胞，移植到合适的位点，将使人类实现细胞治疗成为可能。另外．据美国商业研究所报道．运用转基因动物作为生物反应器生产营养医用蛋白具有巨大的经济价值和市场潜力，也成为近年来生物技术开发的热点。我国先后获得了能够在乳腺中表达多种药用蛋白或营养保健蛋白的转基因牛、绵羊和山羊，总体技术能力基本达到发达国家的先进水平。2．2转基因动物在农业领域的应用转基因动物在农业领域的应用主要表现在提高动物生长率方面。1985年中国科学院水生生物所的朱作言等首次用人类生长素(hGH)构建了转基因鱼。F1代转基因鱼类的生长速度为转基因鱼的2倍。1990年中国农业大学培育的转基因猪，生长速度超出对照组40％。1998年美国培育出IGFl转基因猪群，其脂肪减少10％，瘦肉率增加6％～8％。转基因技术不仅可以培育出体积大、生长快的动物，还可以培育出微型动物。2000年，Uchidal等研制出微型猪。生长快、易处理、饲料成本低，使其更加适用于药物筛选和疾病研究。此外，转基因动物在提高动物产毛性能、提高动物不饱和脂肪酸含量、提高动物抗寒抗病能力、改变牛奶成分等方面均有重要意义。2．3转基因动物在环保领域的应用在环保方面．转基因动物可用于检测并清除环境中的有毒物质。2000年，Manuma等把埃希氏菌属的 rpsL基因转入斑马鱼中用以检测水生环境中的有害物质。这种以转基因动物作为环境检测器的方法快捷敏感，比常规环境检测具有明显的优越性。加拿大安大略省的科学家培育出一种转老鼠基因的“环保猪”，该猪粪便的含磷量减少75％，对环保大有裨益。2004年中国农业大学的科学家利用猪源唾液腺基因起动区．成功建立了模型动物，对磷污染的清除效果达到国际领先水平。2．4转基因动物在生物材料上的应用 用动物乳腺生产工业蛋白质．如蛛丝蛋白是转基因动物应用的一个新领域。蜘蛛丝是目前最为坚韧且有弹性的天然动物纤维之一．不仅具有优异的机械特性，还具有耐腐蚀、耐低温、抗酶解的特性。但是由于蜘蛛不能像家蚕那样大规模群体饲养，因此从蜘蛛中获得大量蛛丝是行不通的：而通过化学合成的方法也无法获得分子量超大的蛛丝蛋白。可见。用动物乳腺来生产蛛丝蛋白成为一种可行的方法。 加拿大魁北克NEXIA生物技术公司的研究人员利用转基因技术，从山羊的乳腺中生产出蛛丝蛋白．并发明了一种提取方法。俄罗斯遗传科研所国家科学中心和应用微生物国家科学中心运用生物技术成功地合成了蛛丝蛋白，该科研项目得到了国际科学技术中心的资助。我国黄全生等也成功地用鸟枪法将蛛丝蛋白基因转入新疆海岛棉中。3存在问题 尽管转基因动物发展迅速，对人们的健康生活起了巨大作用，但是目前仍存在一些问题。首先，转基因技术支撑体系不够完善．主要表现为目前转基因动物的成功率不高，体细胞克隆等技术环节还有待完善。并且有些技术会对动物健康产生危害，这就需要研究者在转基因技术的基础理论研究方面进行更为深入的探索。其次．社会对转基因动物的接受也是值得考虑的一个环节．现在还难以评估和猜测未来消费者的态度。最后，从目前转基因动物技术的研究开发现状来看．利用转基因动物作为生物反应器生产药用及保健蛋白的应用前景被人们普遍看好。然而我国尚未制定对转基因药物的药审规定．这是转基因动物产品能否实现产业化的一个重要限制因素。要解决这个问题需要政府制定相应的政策来推动其发展。这些都是转基因动物发展中的问题。需要进一步探讨。广东农业科学2008年第1期