Генетическая инженерия животных

Есть два способа генетической модификации животных: путем изменения соматических клеток (клеток тела) и половых клеток. Первый путь приводит к изменению клеток индивидуального организма, получившего модификацию, а вот второй приносит новые наследуемые признаки.

Модификация соматических клеток состоит из четырех этапов.

1. Удалить клетки из организма.

2. Сделать из них культуру клеток.

3. Трансформировать клетки вектором, содержащим ген, который желательно ввести в клетки.

4. Вновь ввести трансформированные клетки в организм.

Это основная схема, применяемая в генной терапии человека, которую мы подробнее разберем в данной главе.

Изменение половых клеток дает организмы с новыми наследуемыми признаками. Организм, передающий новые признаки своему потомству, называется трансгенным, а новый ген, введенный в организм, — трансгеном.

Процесс получения трансгенных животных оказался гораздо сложнее введения новых генов бактериям. Однако к настоящему времени создано много трансгенных животных. Вот только несколько примеров:

• мыши модифицированы для различных целей. Некоторым введены человеческие гены для получения нечеловеческой модели человеческих болезней. Например, измененные методами генетической инженерии мыши несут человеческий ген клеточного рецептора для вируса полиомиелита. В отличие от нормальных мышей они могут быть заражены данным вирусом, у них даже развиваются симптомы этой болезни. Другим примером могут стать мыши с иммунной системой человека, которые позволяют исследовать ее без участия больных людей;

• куры успешно изменены генными инженерами и несут яйца, в белке которых содержатся потенциально полезные человеческие белки;

• генетически модифицированные овцы продуцируют человеческий ген альфа 1-антитрипсина в молоке. Люди, наследующие два нефункционирующих гена этого белка, страдают болезнью, называемой альфа 1-антитрипсиновой недостаточностью. Она поражает легкие и иногда печень;

• исследователи из Гелфа, Онтарио создали «Енвиросвинью», генетически модифицированную так, что в ее навозе содержится на 60% меньше фосфора;

• козы, измененные методами генетической инженерии, дают молоко, содержащее человеческий инсулин или белки паутины пауков (не одновременно, конечно).

Методы модификации, использованные при работе с различными животными, отличаются, но два метода, примененных на мышах, дают представление о типичной модификации (рис. 12.5).

Создание трансгенной мыши

Рис. 12.5. Создание трансгенной мыши

В методе эмбриональных стволовых клеток используются стволовые клетки эмбриона, обладающие потенциалом превращаться в клетки любой ткани организма. Они собираются с внутренней стороны бластоцита мышей (мыши на очень ранней стадии развития после зачатия).

Ген, выражение которого исследователи хотят получить у мыши, выделяется и клонируется методами, описанными выше. В составе соответствующего вектора новый ген, несущий необходимые последовательности промотора и энхансера, вводится в стволовые клетки. Среди полученных в результате клеток ведется поиск несущих нужный ген, успешно встроенный не просто в клетку, а в нужное место генома. Эти трансформированные клетки культивируются, потом вводятся во внутренний массив клеток мышиного бластоцита, который переносится псевдобеременной самке, то есть скрещенной со стерильным самцом для инициации гормональных изменений, приводящих к изменениям в матке. Эти изменения позволяют ей принять эмбрион.

Не более трети эмбрионов разовьется в здоровых мышат. Из них только у 10 — 20% будет обнаружен желаемый ген, и мышата будут гетерозиготными, то есть несущими одну копию данного гена.

Полученных мышей скрещивают друг с другом, а среди их потомства ищут одну из четырех мышей (по закону Менделя), которая будет гомозиготной, т.е. несущей две копии гена. Скрещивание гомозиготных мышей стабилизирует новую линию трансгенных особей, у которых выражается новый ген, введенный исследователями.

Второй метод называется методом проядра. Он заключается в получении свежеоплодотворенных яйцеклеток, а донорская ДНК (получение которой описано в предыдущем методе) вводится в головки сперматозоидов до образования проядра. Как только оплодотворенное яйцо образует ядро и делится, превращаясь в двуклеточный эмбрион, он вводится псевдобеременной мыши. После этого процесс полностью повторяется, как в первом методе.


Comments (3)

Др_ДональдJanuary 17th, 2012 at 6:15 pm

Да, хорошая статья. Завтра её расскажу на конференции на уроке.

НурлыбайMay 13th, 2012 at 3:35 pm

Здравствуйте!
Я хочу узнать адреса научно-исследовательских учреждений, которые занимаются генетической инженерией с/х животных и проити у них стажировку.
С уважением Кажгалиев Нурлыбай

OtabekJanuary 30th, 2014 at 9:16 pm

Я хочу тоже занимаются генетической инженерией. у меня есть новая идея . Я учусъ Ташкентский Медицинский Академии. Я хочу НОБЕЛ .С уважением Otabek

Оставить комментарий

Ваш комментарий