轉(zhuǎn)基因小鼠在生命科學(xué)中的研究進(jìn)展畢業(yè)論文

1、1轉(zhuǎn)基因小鼠在生命科學(xué)中的研究進(jìn)展近三十年以來(lái)，隨著分子生物學(xué)、細(xì)胞工程、遺傳工程技術(shù)及繁育新技術(shù)等技術(shù)手段的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因小鼠應(yīng)運(yùn)而生，轉(zhuǎn)基因小鼠也稱遺傳工程小鼠(GeicallyEngineeredMouse，GEM)，是生物學(xué)家利用分子生物學(xué)、細(xì)胞工程、遺傳工程技術(shù)及繁育等各項(xiàng)新技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠基因組進(jìn)行定向地改造或修飾，使改造后的小鼠有特定的生物表型或特性，從而便于生物學(xué)家利用其作為人類或其它重要?jiǎng)游锏募膊∧Ｐ?，研究疾病的發(fā)病機(jī)理

2、或篩選預(yù)防治療用藥物，或者作為載體研究基因的功能、調(diào)控機(jī)理及相互作用等基因的作用機(jī)制。1980年，美國(guó)科學(xué)家Gdon(1980年)及其同事等[1]利用顯微注射將純化的外源基因注于小鼠受精卵前核，實(shí)現(xiàn)了外源基因在小鼠的表達(dá)，首次獲得轉(zhuǎn)基因小鼠。目前轉(zhuǎn)基因小鼠已廣泛用于生物研究領(lǐng)域，其中主要包括疾病模型研究、基因表達(dá)、新藥毒理實(shí)驗(yàn)以及醫(yī)藥開發(fā)應(yīng)用等。1轉(zhuǎn)基因小鼠技術(shù)概述轉(zhuǎn)基因小鼠技術(shù)概述自其誕生以來(lái)的30多年里，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)經(jīng)過(guò)世界各國(guó)生

3、物學(xué)家們的不懈努力，已經(jīng)成為一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)手段，極大的促進(jìn)了相關(guān)生命科學(xué)領(lǐng)域研究進(jìn)展，至今已經(jīng)取得了輝煌的成就并且在不斷得到改進(jìn)和發(fā)展[2]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)運(yùn)用于動(dòng)物育種的研究始于70年代，經(jīng)過(guò)近30多年的研究和不斷發(fā)展，取得了突破性進(jìn)展。1974年Jaenish和MintzIZI[3]通過(guò)微注射法向移植前的小鼠注射SV40病毒DNA，后在實(shí)驗(yàn)小鼠部份細(xì)胞中檢測(cè)到該病毒的DNA，首次成功獲得轉(zhuǎn)基因小鼠，雖然該轉(zhuǎn)基因小鼠傳代的幾率小。隨著

4、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在1976年，Jaenish又通過(guò)反轉(zhuǎn)錄病毒感染小鼠的胚胎，將目標(biāo)基因組整合到實(shí)驗(yàn)鼠中得到了能傳代的轉(zhuǎn)基因小鼠；1980年Gdon等[1]首先用受精卵原核注射法將皰疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分別注射到小鼠原核期的胚胎中獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因小鼠。1982年美國(guó)科學(xué)家Palmiter將大鼠生長(zhǎng)激素基因?qū)诵∈笫芫押?，獲得了首批被稱為“碩鼠”的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物[4]。1985年，Hanahan等將SV40T抗

5、原基因與大鼠胰島素啟動(dòng)子(RIP)體外整合后導(dǎo)入小鼠早期胚胎細(xì)中，構(gòu)建了SV40T抗原基因轉(zhuǎn)基因小鼠，在小鼠體內(nèi)檢測(cè)到3用雜交、回交等技術(shù)建立具有穩(wěn)定遺傳背景的小鼠品系，用PCR等技術(shù)測(cè)定外源基因的整合狀況。微生物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制按微生物種類限定要求，用剖腹產(chǎn)技術(shù)和屏障飼喂技術(shù)分別產(chǎn)生無(wú)菌(GF)鼠、悉生鼠及SPF鼠。保種育種是轉(zhuǎn)基因小鼠能保存及推廣應(yīng)用的關(guān)鍵，目前多采用胚胎冷凍保存鼠種或精子冷凍保種技術(shù)。其次，對(duì)工程鼠具有的優(yōu)點(diǎn)和缺陷、生

6、物學(xué)功能或疾病模型特性等詳細(xì)資料登記注冊(cè)，建立管理信息系統(tǒng)是基因工程鼠推廣應(yīng)用的前提，最后，還得建立并提供相關(guān)的繁育技術(shù)，如體外授精(IVF)、合子低溫保存、胚胎移植、胚胎分割及保姆鼠等輔助繁育技術(shù)，這樣才能保證基因工程鼠的廣泛應(yīng)用[7]。2.2構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠的主要技術(shù)構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠的主要技術(shù)2.2.1原核顯微注射法原核顯微注射法該方法是制作轉(zhuǎn)基因動(dòng)物應(yīng)用最廣、效果最好的方法，由美國(guó)人Cdon所發(fā)明。加州大學(xué)醫(yī)學(xué)院ThePingLin博

7、士早在1966年即利用小鼠受精卵原核顯微注射技術(shù)，系統(tǒng)地研究了微注射不同量外源物質(zhì)(石蠟油、牛Y一球蛋白溶液)對(duì)小鼠胚胎受體移植后的分裂、發(fā)育的影響程度，并預(yù)見該技術(shù)用于研究小鼠或其它種類哺乳動(dòng)物胚胎分化及遺傳效應(yīng)具有潛在價(jià)值[8]。直到1980年，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，Gdon等[1]首先用受精卵原核注射法將皰疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分別注射到小鼠原核期的胚胎中獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因小鼠后，該項(xiàng)技術(shù)在建立人類

8、疾病動(dòng)物模型，加速哺乳動(dòng)物育種進(jìn)程、研究真核生物(主要是哺乳動(dòng)物)基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，以及在哺乳動(dòng)物特異組織(如血液、乳腺)系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)人的藥用蛋白等方面，展示了廣闊的應(yīng)用前景。該方法通過(guò)將外源基因或體外構(gòu)建的目的基因在顯微操作儀下用極細(xì)的微吸管直接注射到處于原核期的受精卵原核中，再將注射后的受精卵體外培養(yǎng)數(shù)小時(shí)后移植到母畜體內(nèi)，從其后代中獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。通過(guò)該方法可以把較大片段的重組DNA注入原核，獲得的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物能有效地表達(dá)外源基因，是