轉基因動物（transgenic animals）技術
轉基因動物自1980--1981年產生后，迅速發展。它克服了物種之間的生殖隔離，實現了動物物種之間遺傳物質的交換和重組，這不僅為遺傳物質的研究提供了新的手段，豐富了物種的基因庫，也擴大了生命科學的視野，由于轉基因動物技術具有分子及細胞水平操作、整體表達的特點，使得人們能從更完整的系統中去認識生物分子的作用，現已廣泛應用于醫藥、農業及生物學領域。在醫學領域己用于遺傳病、腫瘤、心血管疾病、免疫性疾病的研究，包括建立疾病的病理模型，探討其病因、發病機理和基因治療方法，研究基因表達調控以及進行藥物干預和新藥的開發實驗等。建立疾病的轉基因動物模型是轉基因動物技術應用于醫學方面的一個重要研究內容。轉基因技術可以在動物原來遺傳背景的基礎上，通過改變某種基因的表達水平以建立人類疾病的動物模型。這種模型產生疾病的原因清楚(由轉入的外源基因引起)，模型動物的癥狀單一，接近于病人的癥狀。在農業方面，轉基因農業動物研究有了很大進展，尤其在通過胚胎細胞或體細胞將基因導人牛、豬、羊和山羊，產生可遺傳的轉基因牲畜方面發展很快。說明轉基因牲畜不僅可作為生物反應器，為人類生產基因工程產品和用于牲畜品種改良，提供更好的服務，同時也促進了胚胎學和發育遺傳學的飛速發展，并開拓了醫學研究的新領域。
1．原理
轉基因動物（transgenic animals）是指基因組中整合有外源基因的一類動物；整入動物基因組的外源基因被稱為轉基因(transgene)。由于建立轉基因動物時，外源基因可能只整合入動物的部分組織細胞的基因組，也可能整合進動物所有組織細胞的基因組中。我們把只有部分組織的基因組中整合有外源基因的動物，稱為嵌合體動物(chimera, mosaic animals)，這類動物只有當外源基因整合進去的"部分組織細胞"恰為生殖細胞時，才能將其攜帶的外源基因遺傳給子代；否則，外源基因將不能傳給子代。一般用胚胎干細胞法，逆轉錄病毒載體法產生的第一代轉基因動物均為嵌合體動物，而顯微注射法得到的第一代轉基因動物，也約有20%為此類動物。如果動物所有的細胞都整合有外源基因，則具有將外源基因遺傳給子代的能力，通常把這類動物稱為轉基因動物。當外源基因在轉基因動物體內表達，并培育出其表型與人類疾病癥狀相似的動物模型，則稱其為轉基因動物模型。
2．實驗流程
目前建立轉基因動物的主要策略有兩種。一種是讓轉基因在動物體內過度表達的方法。最常用的是顯微注射方法。轉基因可用基因本身的啟動子，也可拼接組織特異性表達的外源啟動子；可轉入單基因，也可轉入雙基因。另一種方法是讓基因在體內滅活，喪失其功能，即基因敲除技術。這就是近年來發展的用胚胎干細胞進行基因打靶技術，以產生基因缺陷的轉基因動物。
3．特點
顯微注射法的主要優點:
1、在具備配套 儀器 和熟練操作技術之后，實現基因導入的速度快且操作簡單；
2、由于基因是導入受精卵原核內，外源基因在宿主染色體上的整合率相對較高，較少產生嵌合體，有利于對當代轉基因的表達分析，并能夠快速地建立轉基因動物品系；
3、導入外源基因片段的大小無限制，可長達25Okb等，且導入的基因也無需載體。
不足之處:
1、外源基因的整合是隨機的，故整合率不能檢測，因整合引起的突變和位置效應(在轉基因插入部位或附近存在有調節序列)可使轉基因表達發生改變；
2、有的動物原核不易看清楚，如大鼠、豬、山羊等，需經特殊處理，才能有效導入。
基因敲除技術的主要優點:1、可用多種方法將外源基因導人ES細胞，且鑒定與篩選比較方便；2、采用基因打靶定點突變，故轉入外源基因整合率的可控程度高于顯微注射法；
3、ES細胞注入囊胚以及囊胚移植到子宮在操作上比較簡便。
不足之處:
1、ES細胞系的建立、保存和維持是一種高難技術，除小鼠ES細胞外，至今還未能得到其他動物的ES細胞，從而使基因敲除的技術應用受限制；
2、由于動物所有器官在整個個體發育中發生了基因突變，我們只能檢測基因敲除動物某個主要基因在個體發育早期所起的作用，不能研究動物成年后基因的功能。許多情況下是純合子活不到成年階段。最近發展了一種條件敲除技術(conditional knockout techniques)，使得我們能實現在特定的組織或發育階段敲除某個特定的基因；
3、由于整體動物具有很強的寬容性，單基因缺陷在整體中常可被代償，一定程度上也增加了建立轉基因動物模型的復雜性；4、所得個體為嵌合體，篩選、培育動物所需的時間較長；
5、由于ES細胞的培養條件嚴格，對技術和經費的要求很高。
4．應用
轉基因動物研究可能集中在以下幾個方面:
4．1、轉基因動物技術的不斷完善。如改進現有的顯微操作技術和提高外源基因整合率；廣泛開展用基因敲除技術并建立轉基因小鼠和探索大鼠的胚胎干 細胞培養 方法和建立基因敲除的轉基因大鼠模型的方法。
4．2、深入開展轉基因的表達調控研究。從轉單基因的動物的組織特異性表達調控，發育階段的時空調控到建立攜帶多個基因的轉基因動物模型，以研究基因間相互作用和多級調控。建立拼接特定的組織特異性啟動子的單、雙基因的轉基因動物。
4．3、建立用于藥物研究和適合基因治療的轉基因動物模型也將成為今后發展的重要方向。
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