Перспективы генно-инженерных работ в животноводстве
Страница 2

Материалы по биологии » Получение трансгенных животных » Перспективы генно-инженерных работ в животноводстве

Наиболее интересным является использование молочной железы как продуцирующего органа, т. к. в этом случае жидкость, содержащую рекомбинантные протеины, можно легко извлечь. Кроме того, молочная железа физиологически обладает огромным потенциалом синтеза протеинов. Принципиальная возможность специфической экспрессии трансгенов протеина молока и чужеродных протеинов в молочной железе была продемонстрирована в экспериментах на мышах, кроликах, свиньях, овцах, козах. Среди сельскохозяйственных животных получение и использование трансгенных мелких жвачных значительно дешевле (на единицу биологической продукции), чем коров, т. к. овцы и козы обладают коротким репродуктивным периодом и в случае интенсивной экспрессии соответствующего гена сразу же открывается возможность быстрого размножения трансгенных животных, создание промышленного стада продуцентов и перманентных линий трансгенных животных, экспресси-рующих желаемые протеины. При получении трансгенных животных исследователи стремятся к тому, чтобы все соматические клетки (полная трансгенность) и, в особенности, генеративные клетки, содержали генную конструкцию. В этих случаях интеграция рекомбинантной ДНК приводит к полной трансгенности и при условии достаточной экспрессии обусловливает изменение фенотипа животных и передачу этого признака потомству. Основным способом получения трансгенных животных на сегодняшний день остается микроинъекция рекомбинантной ДНК в мужской пронуклеус ранних зигот. Поэтому микроинъекцию генов осуществляют на максимально ранних этапах развития животного: в большинстве случаев на стадии оплодотворенной яйцеклетки или двуклеточных эмбрионов. Уже имеются трансгенные по гену химозина кролики с промотором казеина крупного рогатого скота, в молоке которых отмечен высокий уровень химозина и доказана его высокая активность. У некоторых кроликов в 1л молока содержится до 1500 мг химозина, а за лактацию от одного кролика можно получить такое количество химозина, которое способно переработать до 10000 кг коровьего молока. Если учесть, что для свертывания 1 тонны молока при производстве сыра требуется 1 г химозина, то для производства сыра в России потребуется лишь 300 кг химозина. Для этого необходимо иметь «биотехнологическую» или «генную» ферму на 5 - 6 коров или 300 овец. Следует подчеркнуть, что главным критерием при выборе подходящего вида животных для «генных» ферм в большинстве случаев должен быть необходимый объем производства. Для производства протеинов в молочной железе в масштабах тонн целесообразно использовать коров, в сотнях килограммов — овец и коз, а в килограммах — кроликов (Brinster е.а.,1985).

В настоящее время разрабатываются и апробируются системы организации и функционирования биологических предприятий на племенных фермах, использующих трансгенных овец или коз. Основная и наиболее трудоемкая работа- создание первичных трансгенов с хорошей продукцией (экспрессией ) белка интереса или т.н. «генных ферм». Для достижения этой цели, особенно в молочном козоводстве, затрачены большие материальные и интеллектуальные ресурсы, однако говорить о развитой и действующей биоиндустрии на основе трансгенных овец и коз, особенно в нашей стране, преждевременно. Связано это в первую очередь с тем, что метод микроинъекций в пронуклеус не стопроцентный. Часто случается, что генная конструкция может вообще не встроиться в геном животного, а если и встроится, то может оказаться не во всех клетках. Из трансплантированных яйцеклеток с генной конструкцией прижиться может лишь пятая часть, а встроиться в нужный участок генома - 1-2%. Большого искусства требует и трансплантация зиготы в половые пути самки. Другая проблема - поиск и выделение наиболее эффективных генных конструкции. Проводятся интенсивные опыты с различными животными, с целью получения такой экспрессии белка, которая была бы наиболее экономически выгодной. Сейчас биотехнологи Института биологии гена и МГУ создают конструкцию, которая будет содержать ген, определяющий синтез лактоферрина (белка, отвечающего в женском молоке за иммунитет новорожденного). Сложность заключается в том, чтобы подобрать к этому гену такой промотор, который не просто заставит его работать в ткани молочной железы, а работать эффективно, то есть вызывать наибольший уровень экспрессии нужного белка. Как правило, первые опыты обычно проводятся с мышами. В отличие от крупных животных их проще и дешевле содержать, они быстро доходят до половозрелого возраста, поэтому меньше времени уходит на получение и размножение трансгенных особей для последующего их изучения. Далее наблюдают, какие яйцеклетки прижились, в каких животных генная конструкция встроилась в активную часть генома. В лучшем случае из ста яйцеклеток может получиться один-два трансгена (Эрнст Л.К., 1993, Clark A.J. е.а., 1989, Pursel V.G. е.а., 1990, Wilmut I.e.a.,1991). Как только в мышином молоке появится желаемый уровень лактоферрина, можно будет переходить на продуктивных сельскохозяйственных животных, в частности, коз. Коза не так плодовита, как мыши, и может родить двух, в лучшем случае трех козлят, поэтому коз в эксперименте должно быть много.

Страницы: 1 2 3 4


Прочие статьи:

Биология вида Ириса Низкого 2(V) D. Систематика
Отдел: Покрытосеменные, или Цветковые растения (Angiospermae, Anthophyta, или Magnoliophyta) Порядок : Семейство: Ирисовые или Касатиковые(Iridaceae, или ) Род: Ирис(Iris ) Вид: Ирис низкий (Iris pumila 2(V) D .) ...

Методы, используемые в генной инженерии
Отсчёт истории генетической инженерии растений принято вести с 1982 года, когда впервые были получены генетически трансформированные растения. Метод трансформации основывается на природной способности бактерий Agrobacterium tumefaciens ге ...

Цереус (Сereus)
Рис. 18 Семейство кактусовых. Большинство представителей этого рода имеют слишком большие размеры и поэтому не пригодны для выращивания в квартирах, но те несколько видов, которые распространены как комнатные растения, пользуются у как ...

Разделы