復合性狀轉基因動物制備技術
簡介
復合性狀轉基因動物制備技術，由于畜禽生物育種和人類重大疾病的動物模型研究需要我們利用現代基因工程技術同時對一個動物基因組的兩個或兩個以上基因進行修飾，復合性狀基因修飾技術已成為基因工程技術發展的主要方向之一。動物的特性往往不是由一個基因決定的，特定經濟性狀可能與多個基因相關；或者在實際生產中，需要基因工程動物具有兩種或兩種以上的基因特性。
目前的動物基因工程方法每次轉基因只整合一個目的基因，進而制備表達單基因的基因工程動物。如果涉及制備多基因復合性狀的基因工程動物，則需單獨制備相應的單基因基因工程動物，然后通過基因工程動物間的交配等方法制備轉多基因動物的后代，這種制備多基因動物的方法費時、費力而且耗費高。生產實際中多基因復合性狀轉基因動物更具用價值。
目前，用于復合性狀轉基因動物制備技術的方法主要有 2 種：基于 MSTN 基因座的轉 IGF-1 基因豬制備技術和可控表達 GH 轉基因豬制備技術。
原理
根據實驗方法不同，對應的原理也有所不同：
利用 IRES 序列來介導多基因的表達的基本原理是一般真核 mRNA 的翻譯都需要 5' 帽子來介導核糖體結合，但真核生物和病毒中還存在一些例外情況，如一些基因 5’端具有一段較短的 RNA 序列（150~250 bp），這類 RNA 序列能折疊成類似于起始 tRNA 的結構，從而介導核糖體與 RNA 結合，起始蛋白質翻譯，這段非翻譯 RNA 被稱為內部核糖體進入位點序列。IRES 序列能招募核糖體對 mRNA 進行翻譯。將 IRES 序列與外源 cDNA 融合，發現 IRES 序列能獨立地起始翻譯。
利用自剪切多肽 2A 元件來介導多基因的表達的基本原理是 2A 元件可以在翻譯過程中形成高級結構對核糖體肽基轉移酶中心造成空間阻隔，導致無法形成正常的肽鏈鏈接，但同時核糖體卻能繼續翻譯下游蛋白，從而形成類似蛋白水解酶的作用將前后兩個蛋白質切開。與 IRES 序列元件相比，2A 元件能夠實現多基因的高效平衡表達。
應用
復合性狀轉基因動物制備技術的常用應用領域如下：
改良家畜遺傳和培育優良新品種。
利用豬內源基因表達調控序列驅動功能基因的表達，該策略開創了借助宿主動物內源基因調控模式驅動功能基因表達的新思路，為農業家畜的遺傳改良和優良新品種培育提供了新路徑。該載體的功能元件由豬肌抑素基因啟動子、終止子和豬截短型 IGF-1 三部分組成，不含外源 DNA，也不含真核選擇標記、病毒載體成分和轉座子元件。同源轉基因策略的運用消除了消費者的疑慮，提高了基因修飾的安全性。以該技術制備的轉 IGF-1 基因豬的生長速度和瘦肉率均較陰性豬顯著提高，對于我國種豬的培育具有重要的戰略意義。
