Главная > Разное

Гми животного происхождения

Если трансгенные культуры сельскохозяйственных растений достаточно широко используются в качестве сырья для производства продуктов питания, то работы по получению трансгенных животных находятся пока на стадии экспериментальной отработки создания схем введения и эффективной экспрессии чужеродных генов (трансгенов). Трансгенные технологии могут быть использованы для выведения улучшенных пород домашних животных и птиц: коров с более высокой удойностью, овец с качественной шерстью, кур с повышенной яйценоскостью и т.п.

.Эксперименты по введению чужеродных генов в клетки млекопитающих и возможность создания генетически идентичных животных путем переноса ядра из эмбриональной клетки в яйцеклетку с удаленным ядром (клонирование) позволили включать в хромосомную ДНК высших животных функциональные гены или их кластеры. Используемая стратегия состоит в следующем:

1. Клонированный ген вводят в ядро оплодотворенной яйцеклетки.

2. Инокулированные оплодотворенные яйцеклетки имплантируют в реЦипиентную женскую особь. Успешное завершение развития эмбриона млекопитающих в иных условиях невозможно.

3. Отбирают потомков, которые развились из имплантированных яйцеклеток и содержат клонированный ген во всех клетках.

4. Скрещивают животных, которые несут клонированный ген в клетках зародышевой линии и получают новую генетическую линию.

Трансгенные технологии разрабатывались на мышах. За 20 лет исследований в различные линии мышей были введены сотни генов. В результате были изучены механизмы генной регуляции и развития опухолей, природа иммунологической специфичности, молекулярная генетика роста и развития, другие фундаментальные биологические процессы, а также созданы трансгенные линии, позволяющие моделировать различные генетические болезни человека.

Трансгенный крупный рогатый скот. Целью трансгеноза крупного рогатого скота является изменение содержания различных веществ — белков, ферментов и других, в молоке. Например, введение трансгена белка к-казеина в клетки молочной железы и его последующая гиперэкспрессия приведет к повышению количества этого белка в молоке. Использование такого молока в качестве сырья при производстве сыра позволит значительно увеличить выход готового продукта. Введение и экспрессия гена фермента лактазы, катализирующего гидролитическое расщепление молочного сахара лактозы, даст возможность получать молоко, пригодное для людей, в организме которых нарушен синтез этого фермента.

Другой целью трансгеноза является создание домашних животных, устойчивых к инфекциям и паразитарным инвазиям.

Другой целью трансгеноза является создание домашних животных с наследственной устойчивостью к бактериальным и вирусным инфекциям, а также к паразитарным инвазиям.

Для создания трансгенных коров использовали схему трансгеноза методом микроинъекций ДНК .

На первом этапе производили сбор ооцитов (женских половых клеток) у коров, забитых на бойне. Эти яйцеклетки помещали in vitro в условия, в которых происходило их созревание до стадии полной зрелости. После этого их оплодотворяли бычьей спермой. Затем производили центрифугирование оплодотворенных яйцеклеток для концентрирования желтка, чтобы он не мешал наблюдать за

Фото 1 Гми животного происхождения

 Схема получения трансгенных коров дальнейшими манипуляциями. После этого методом микроинъекции ДНК осуществляли введение трансгена в мужской пронуклеус (ядро сперматозоида); оплодотворенные яйцеклетки с генетически модифицированным геномом помещали в специальные условия in vitro, в которых начинается процесс эмбрионального развития, и культивировали до стадии бластоцисты. Эмбрион, развившийся до стадии бластоцисты, имплантировали нехирургическим путем в матку реципиентной коровы, где происходило его дальнейшее эмбриональное развитие. После рождения детенышей проводили скрининг их ДНК на наличие трансгена. На заключительном этапе производили скрещивание трансгенных особей для получения гомозиготной линии трансгенных животных.

Следует отметить, что эффективность получения трансгенных животных этим методом очень низкая . Так, в экспериментах из 2407 ооцитов были получены всего два трансгенных теленка. Исследования в области усовершенствования методов трансгеноза продолжаются.

Фото 2 Гми животного происхождения

 Суммарная эффективность трансгеноза методом микроинъекций ДНК

Трансгенные овцы, козы и свиньи. Целью трансге-ноза овец, коз и свиней является превращение молочных желез этих животных в «биофабрики» по производству белковых продуктов, использующихся в медицине. С помощью трансгенных конструкций, содержащих гены человека, были созданы трансгенные овцы и козы, в молоко которых секретировались белки человека. Эти белки обладали активностью, близкой к активности белков, синтезирующихся в организме человека. Экспрессия трансгенов в клетках молочных желез овец и коз не оказывала никаких побочных действий ни на самок в период лактации, ни на вскармливаемое потомство.

Однако трансгенные свиньи, несущие трансген бычьего гормона роста, быстро прибавляли в весе. В то же время у этих животных отмечались язва желудка, почечная недостаточность, хромота, уменьшение подвижности суставов и другие патологии, причина которых не установлена.

Были созданы трансгенные овцы с повышенной скоростью роста шерсти и трансгенные свиньи, в клетках крови которых в большом количестве синтезировался человеческий гемоглобин. Гемоглобин, продуцируемый трансгенными свиньями, обладал такими же химическими свойствами, что и природный человеческий. Несмотря на то что полученный таким способом человеческий гемоглобин имеет определенные побочные эффекты при использовании и более низкую эффективность в переносе кислорода, эти результаты указывают на принципиальную возможность замены цельной крови, используемой при трансфузии, человеческим гемоглобином, полученным методом трансгеноза.

Ниже приведены трансгенные конструкции, содержащие гены человека, и реципиентные организмы:

Трансген

Организм-реципиент

Ген активатора плазминогена длительного действия

Коза

Ген a-антитрипсина

Овца

Ген фактора IX системы свертывания крови

— « —

Ген лактоферрина

Корова

Ген интерлейкина-2

Кролик

Трансгенные рыбы. Исследования в области получения трансгенных рыб касаются установления влияния трансгена гормона роста на скорость роста организма. С этой целью в яйцеклетки атлантического лосося был введен трансген, содержащий ген гормона роста лосося и регуляторную последовательность антифризного белка американской бельдюги. Как правило, трансгенные лососи были крупнее и быстрее прибавляли в весе, чем контрольные трансформированные особи. В другом эксперименте годовалые трансгенные особи нерки, полученные в результате введения в яйцеклетки генетической конструкции гормона роста, весили примерно в 11 раз больше, чем нетрансгенные.

Технология получения трансгенных рыб разработана для карпа, форели, лосося и других видов рыб и состоит в следующем. Трансгены вводят в оплодотворенные яйцеклетки микроинъекцией ДНК или электропорацией. Дальнейший эмбриогенез протекает в водной среде, вне организма, в резервуарах с регулируемыми условиями. Выживаемость эмбрионов рыб после инъекций составляет от 35 до 80%, а доля трансгенных потомков — от 10 до 70%. Таким образом, эффективность трансгеноза рыб достаточно велика.

Предполагается, что в будущем в рыб будут введены гены устойчивости к болезням, стрессовым воздействиям окружающей среды и др.

Трансгенные птицы. Цель создания трансгенных птиц — улучшение генотипа уже существующих пород. Среди передаваемых трансгенозом признаков могут быть такие, как устойчивость к вирусным инфекциям и заболеваниям, повышение эффективности усвоения пищи, снижение уровня жира и холестерола в яйцах, повышение качества мяса. Кроме того, яйцо можно использовать в качестве источника белковых продуктов для фармацевтической промышленности. Однако получение трансгенных птиц ограничивается отсутствием технологии трансгеноза для этой группы животных. Метод микроинъекции ДНК в оплодотворенные яйца, широко используемый для млекопитающих и рыб, не может быть применен в

данном случае из-за особенностей воспроизводства и развития птиц. Использование вирусных векторов на основе ретровирусов также проблематично, особенно в связи с угрозой птичьего гриппа. В настоящее время наиболее перспективным представляется метод с использованием ре-комбинантных эмбриональных клеток :

Выделение клеток бластолеомы

Фото 3 Гми животного происхождения

 Получение трансгенных цыплят трансфекцией изолирован ных клеток бластодермы  Пояснения в тексте

1. Выделяют клетки бластодермы из куриного эмбриона.

2. Трансфицируют их с помощью липосом, связанных с трансгенной ДНК.

3. Вводят трансфицированные клетки бластодермы в подзародышевую область свежеотложенных яиц.

4. Из вылупившихся цыплят отбирают химерные организмы (животные, которые несут трансген).

5. Проводят несколько раундов скрещивания химерных птиц.

6. В результате получают линии трансгенных животных.

Таким образом, в настоящее время получены трансгенные коровы, овцы, свиньи, птицы и рыбы. Трансгены позволяют улучшать генотип пород домашнего скота и выводить породы животных с новыми признаками. Кроме того, возможно, что трансгенных домашних животных можно использовать в качестве «биофабрик» для получения продуктов клонированных генов, секретируемых в молоко.

<<< Гми микробного происхождения
Гми растительного происхождения >>>

Рейтинг:
  • Итоги рейтинга 1.00/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
1.0/5 (2 голоса)

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить