绵羊产出活性蛋白奶、奶牛乳汁可降血脂———
自1982年第一只转基因老鼠降世以来,科学家似乎在培育转基因动物,这类在普通人看来稀奇古怪的动物方面的兴趣越来越大。科学实验毕竟不是游戏,那么培育转基因动物究竟意欲何为呢?
研究人员将巴马香猪长肉基因转入小白鼠体内
长着人类心脏的绵羊、会吐蜘蛛丝的山羊、在夜晚身体会发光的猪、以及尺寸是普通奶牛三倍大的“施瓦辛格”奶牛……这并不是科幻电影中虚构的场景,而是英国第四频道电视台一个全新的电视秀节目在英国一个转基因农场拍摄到的真实场景。这些稀奇古怪的动物都是通过转基因技术、克隆技术以及细胞更改技术饲养出来的。
转基因动物,就是用实验的方法,有目的地把外源基因,比如来自其它动物的基因导入动物体内。外源基因与动物本身基因整合后,它就能随着动物细胞的分裂而增殖,并稳定地转给后代。
无独有偶,近日,广西大学动物科学研究院博士生导师蒋和生指导的科研小组也成功培育出了一批转基因白鼠,这些小白鼠与同类不一样,它们体内被转入了来自巴马香猪的长肉基因。长肉基因顾名思义就是能使动物快速长大的基因,被转入长肉基因的小白鼠,它们的生长速度如何?体型是否将和巴马香猪一样呢?
今年7月,该科研小组开始在小白鼠身上做转基因试验,研究人员找来20只大腿受损的小白鼠,在其肌肉受伤部份植入长肉基因后,开始饲养并进行观察。
3周后,科研人员发现,小白鼠的体型虽然陆续都发生了变化,但体重明显增加的只有3只。“原本以为肌肉受伤后再生时,会对外来基因的吸收能力增强,这样看来效果并不是很理想。”蒋和生说。
断奶后,转基因小白鼠疯狂长肉
为了让长肉基因顺利进入小白鼠体内,科研人员开始尝试另一种实验方式———让小白鼠带着长肉基因出生。为了方便日后检测,他们将长肉基因与含有绿色荧光蛋白的基因片断结合,植入了5个公鼠的睾丸中,这些公鼠与4只母鼠交配后,于8月8日和8月13日分别产下两窝小白鼠,总共60只。
科研人员从小白鼠尾巴处采集了DNA,放在倒置荧光显微镜下检测后发现,其中23只小白鼠的细胞中含有绿色荧光,也就是说,它们从父亲身上遗传获得了长肉基因,是转基因白鼠,而另外的37只则不含转基因成份。
通过对两组小白鼠进行饲养观察科研人员发现,21天断奶后,转基因小白鼠便开始疯狂长肉,28天后,转基因小白鼠开始性成熟,生长速度放慢,但其中的公鼠,体重和个头仍在小幅度增长。
由于转基因动物的后代也是转基因动物,它可以稳定遗传下去,目前,科研人员正在为12只转基因小白鼠繁殖下一代作准备。
科学家大胆设想,将转基因动物变成天然的“动物药厂”
科学家竞相培育转基因动物究竟意欲何为呢?蒋和生说,他们进行转基因小白鼠实验是为以后在猪牛等大型动物身上的实验做准备。如果猪牛快速长肉,提前出栏,将会快速提高经济效益。
实际上,培育转基因动物的设想始于上个世纪70年代。当时,基因药物发展起来,但成本太高。如果用其他生物技术生产1克药用蛋白质,费用高达800美元,最多者可达5000美元。而用转基因家畜生产1克药物蛋白质,所需成本仅为0.2-0.5美元。
于是科学家大胆设想:将所需要基因转入乳量高的牛、羊等家畜体内,从动物的乳汁中获取、提炼珍贵的蛋白质药物。如此一来,转基因动物就变成了一个天然的“动物药厂”。
■转基因动物身价不菲,一头羊30万美元
由于转基因动物的药用价值,一些外表看似非常普通的牛和羊,其身价比一般的牛羊增值数百倍,在国外就有6000美元1磅的羊奶,身价30万美元一头的羊。
据中国农业大学教授李宁介绍,目前转基因动物的药用主要还是在利用转基因动物的奶方面,科研人员正在对口服、注射和保健这三大方面进行研发。口服主要是针对的是胃肠道疾病,如可以预防乙型肝炎,还可以降血脂;注射方面可抗贫血,抗肺气肿,还有很多种治疗癌症的药物开发;另外保健功能性的食品也是研发的一个重点。
而在转基因动物的食用方面,据李宁透露,目前国际上批准的可以食用的转基因动物是转基因鱼,这主要是跟其研究时间比较长有关。李宁表示转基因动物比较好控制,由于不存在类似转基因植物可能破坏生态环境的担心。
1998年,上海交通大学医学遗传研究所的曾溢滔院士就成功培育出了乳汁中含有人凝血因子IX活性蛋白的转基因羊,这种活性蛋白是血友病人的救星。1999年曾溢滔院士又培育出身上携带着人血清白蛋白基因的转基因牛,这两项成果赢得世界一片掌声,并连续两年被列入“中国十大科技进展”中。为此,政府还专门出资在上海奉贤县奉新镇,为他们建立了一个200多亩的动物试验场,里面饲养着转基因羊和牛。
延伸阅读
转基因老鼠变聪明
有助于开发聪明药
1999年,美国普林斯顿大学的华裔科学家钱卓教授采用转基因技术,培育出了一批神奇的“聪明鼠”。他们的做法是为老鼠转入一个额外的基因NR2B, 这个基因能控制一种叫作NMDA的受体,NMDA受体的密度大大增加,有利于激活神经活动,帮助调解记忆和学习,使老鼠变得更聪明。
通过与一般老鼠一起进行包括走迷宫,水槽游泳等六项行为实验后表明,转基因鼠比普通鼠在各方面都有突出表现,尤其是在学习和记忆力方面,远远比过普通鼠。同样的道理,通过转基因技术,钱卓博士的实验室里又相继诞生出“天生笨笨鼠”和“后天笨笨鼠”。
钱卓教授称,聪明鼠的意义在于第一次发现了学习记忆的开关──NR2B。其实动物的细胞很相似,在决定智商的NR2B这个基因遗传上,人类与老鼠的相似性达98%,将来可以从三个途径提高人类的智商:第一是将复制NR2B的胚胎工程技术转化,制成药物,医药界可以用药物医治天生心智迟钝的儿童,或是有老年痴呆症的患者;第二是通过基因医疗法,把神经蛋白注射到大脑里,以提高大脑的学习与记忆能力;第三则是借用遗传工程技术去控制NR2B,把胚胎植入人体。
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